科技日报记者 陆成宽
西风带如何跨越喜马拉雅山脉向“亚洲水塔”输送水汽？记者26日从中国科学院青藏高原研究所获悉，在第二次青藏高原综合科学考察研究“巅峰使命”珠峰综合科考支持下，该所科研团队利用浮空艇高空观测，首次获得直接观测证据，揭示了春末时节西风翻越喜马拉雅山脉将孟加拉湾北部水汽输送至青藏高原内部的关键机制。相关研究成果发表于《科学通报》。
青藏高原素有“亚洲水塔”之称，中纬度西风带带来的水汽是其重要补给水源。然而，水汽究竟如何翻越重重高山进入高原，一直是科学界面临的难题。此次，科研团队在珠穆朗玛峰北坡海拔4270米处建立了观测站，借助浮空艇科学观测平台，从地表一直探测到9050米的高空。他们首次获取了这一区域大气水汽及其稳定同位素的完整垂直分布数据，绘制出多种大气组分的垂直剖面图。
研究显示，珠峰北坡地区大气水汽在夜间呈现清晰的三层垂直结构。近地面至约5089米的边界层，水汽混合均匀、逐日变化最小，显示存在一个稳定的大气环境；约5089米至6870米的过渡层，相对湿度和风向剧烈调整，扮演着上下层水汽的缓冲带；约6870米以上的自由对流层，水汽受外部气团主导，变化幅度最大。
值得关注的是，观测证实西风带能够将孟加拉湾北部的水汽直接输送至喜马拉雅山脉北侧，夜间水汽大量分布在海拔7000米以上的自由对流层中。高分辨率大气模型模拟进一步揭示，水汽被抬升至7000米以上高空时，气温骤降导致冰晶形成，较重的同位素被大量移除，使得大气水汽中的氢同位素值显著偏低，平均比5000米以下偏低约100‰，过量氘差异幅度可达正负50‰。在这一过程中，冰川风对近地面边界层水汽的快速均匀混合发挥了关键作用。
论文第一作者兼共同通讯作者、中国科学院青藏高原研究所研究员高晶表示，这项研究为理解西风带跨越屏障向青藏高原输送水汽提供了直接观测证据，也为区域气候预测奠定基础。
（中国科学院青藏高原所供图）
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