印度季風(fēng)水汽傳輸上游的印度北部區(qū)域?qū)α骰顒訉η嗖馗咴喜拷邓哂兄匾绊憽?/strong>利用青藏高原南部站點觀測的季風(fēng)模態(tài)降水?δ¹⁸O，結(jié)合穩(wěn)定同位素大氣環(huán)流模型（LMDZiso）模擬和衛(wèi)星數(shù)據(jù)（TES），發(fā)現(xiàn)當(dāng)印度洋水汽傳輸?shù)接《缺辈康貐^(qū)時，該地區(qū)強(qiáng)烈對流活動貧化低層水汽（可改變降水?δ¹⁸O?值?40％—60％），同時加濕低層大氣；當(dāng)水汽傳輸至喜馬拉雅山南坡時，由于強(qiáng)大的地形阻礙，水汽抬升凝結(jié)成雨，水汽穩(wěn)定同位素通過瑞利分餾過程進(jìn)一步貧化（可使降水?δ¹⁸O?值減小約?1％），越濕的大氣其水汽貧化程度越強(qiáng)；水汽進(jìn)入高原內(nèi)陸以后，受下沉混合作用，水汽穩(wěn)定同位素略有富集（降水?δ¹⁸O?升高不超過?0．5％）。

大尺度環(huán)流對青藏高原不同區(qū)域降水年際變化具有顯著影響。在年際尺度中，冰芯?δ¹⁸O?序列變化揭示出?ENSO（厄爾尼諾－南方濤動）和?IOD（印度洋偶極子）在?1976—1977?年前后對冰芯季風(fēng)期?δ¹⁸O?記錄有重要影響；而非季風(fēng)期?δ¹⁸O?記錄與中緯度西風(fēng)活動有著潛在關(guān)聯(lián)。ENSO?通過影響孟加拉灣水域海溫和印度季風(fēng)強(qiáng)度影響了海洋水汽向青藏高原的傳輸以及降水過程；同時，200?hPa?大氣環(huán)流通過羅斯貝波將青藏高原與赤道太平洋海域聯(lián)系起來，通過遙相關(guān)影響西風(fēng)主導(dǎo)下的高原西北部降水。在季節(jié)尺度中，季風(fēng)的爆發(fā)和結(jié)束會對事件尺度降水?δ¹⁸O?有顯著影響。通過在喜馬拉雅山南坡加德滿都和北坡定日?2?個站點同時監(jiān)測降水穩(wěn)定同位素變化，發(fā)現(xiàn)在觀測季風(fēng)期（2011—2012?年），印度季風(fēng)傳輸水汽開始控制南坡加德滿都降水比喜馬拉雅山北坡定日早?1?周左右，其在北坡撤退的時間要比其在加德滿都早?3?天左右?。

研究展望

“亞洲水塔”正在經(jīng)歷著加速的水循環(huán)過程，理解其變化機(jī)理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是水汽輸送。但是，由于“亞洲水塔”水汽輸送過程的觀測數(shù)據(jù)較為缺乏，衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)在高原地區(qū)從可靠性、分辨率和觀測時長等角度也存在不足，這使得揭示“亞洲水塔”水汽輸送的格局和變化規(guī)律依然面臨很大的挑戰(zhàn)。為此，需要加強(qiáng)以下?5?方面工作。

水汽資料的觀測。建立涵蓋整個“亞洲水塔”地區(qū)的高精度水汽輸送觀測網(wǎng)，包括系統(tǒng)的氣象要素和水汽穩(wěn)定同位素實時觀測，并結(jié)合新技術(shù)和新方法，加強(qiáng)不同高度水汽輸送垂直變化過程的觀測，并充分提高衛(wèi)星反演水汽資料的準(zhǔn)確度。

關(guān)于水汽輸送的追蹤研究。關(guān)于高原陸—?dú)馑粨Q與外來水汽量的相對貢獻(xiàn)比例有待明晰，亟待通過場地觀測、資料診斷、水汽追蹤模擬和氣候模擬的結(jié)合，開展綜合分析和研究。要特別注重發(fā)揮水汽示蹤物在水汽輸送研究中的獨(dú)特作用。

從現(xiàn)代氣候動力學(xué)的角度明晰西風(fēng)和印度季風(fēng)影響“亞洲水塔”水汽收支的機(jī)理。關(guān)于“亞洲水塔”水汽輸送和收支的變率機(jī)制，有待從季風(fēng)、西風(fēng)變率的角度，有效區(qū)分年際變率和年代際變率兩種時間尺度，從動力和物理機(jī)理上加以認(rèn)識。

有效區(qū)分自然變率和人類活動對“亞洲水塔”的影響。青藏高原在過去?50?多年經(jīng)歷了顯著的增暖，伴隨這種增暖其水汽含量和輸送格局有何變化目前尚不得而知。因此，有待通過觀測資料診斷和數(shù)值模擬試驗相結(jié)合，從檢測和歸因的角度，科學(xué)認(rèn)識人類活動對“亞洲水塔”水汽收支的影響。

改進(jìn)“亞洲水塔”區(qū)域數(shù)值模式的性能。數(shù)值模擬、觀測和理論研究是支撐現(xiàn)代氣候?qū)W研究的三大手段。受復(fù)雜地形的影響，當(dāng)前的數(shù)值模式在“亞洲水塔”區(qū)域的性能有待提高，應(yīng)該結(jié)合場地觀測試驗的開展，完善現(xiàn)有的數(shù)值模式，發(fā)展對流分辨率的高分辨率模式（CPM），提升氣候模式在高原地區(qū)的性能；推進(jìn)適用于“亞洲水塔”的地球系統(tǒng)模式中水汽輸送模塊的發(fā)展，為“亞洲水塔”水循環(huán)研究提供關(guān)鍵支撐

致謝    感謝江潔博士生提供圖?2，亦感謝滿文敏博士對本文的貢獻(xiàn)。（作者：周天軍，中國科學(xué)院大氣物理研究所中國科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院；高晶，中國科學(xué)院青藏高原研究所中國科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心；趙寅，中國科學(xué)院大氣物理研究所中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院；張麗霞；中國科學(xué)院大氣物理研究所中國科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心；張文霞；中國科學(xué)院大氣物理研究所 。《中國科學(xué)院院刊》供稿）