三大西北的气候特征与水汽环流 [复制链接]

南水北调方略——《问水大西北》（第二版）

第一章：如何正确认识大西北缺水

三、大西北的气候特征与水汽环流

在大西北的这个纬度上，全球陆地年均蒸发量为毫米，年均降水量为毫米，按这样的平均数计算，原本应该有年均多于毫米水的剩余，通过江河流入海洋或湖泊。由于大西北的特殊地理特征，年均降雨量不到毫米，而蒸发量超过毫米以上。出现这种现象，其始作俑者就是三面高山形成的雨影区降雨稀少，并导致干热少雨的焚风效应有增无减。

焚风，是由于气流通过高山后，空气作绝热下沉运动时，因温度升高湿度降低而形成的一种干热风。

在大西北的大部分地区，特别是塔里木盆地、吐哈盆地、柴达木盆地、河西走廊、河套南岸的库布齐沙漠，都是焚风效应特别强的地区。比如，吐哈盆地的吐鲁番，基本上常年都在焚风效应的控制之下，这里干热风频繁，常年干热少雨，年均降雨量16.4毫米，而蒸发量高达毫米以上。年均气温13.9℃，高于35℃的炎热日在天以上。夏季极端高气温在49.6℃，地表温度多在70℃以上，有过82.3℃的极端记录。这样极端干热少雨的气候特征，在同纬度的零海拔地区来说，是绝无仅有的。所以，吐鲁番素有“火洲”、“风库”之称。

水汽环流与大气环流是紧密相联的，大气环流受热力气压带和动力气压带的双重影响。而热力气压带又受地球公转、大陆与海洋热力环流的双重影响；动力气压带又受地球自转和动力环流的双重影响。在这样复杂的背景下，影响大西北大气环流的主要因素有：副热带高压的南北移动（地球公转、太阳南北摆动所致）；夏季的亚洲（蒙古、印度）低压带与太平洋、印度洋高压带产生的东南气流和西南气流相互作用，具体表现为我国的东部区域以东南气流（季风）为主，西南区域以西南气流（季风）为主，而西北地区一直处于中纬度的西风带控制之下；冬季的亚洲（蒙古、西伯利亚）高压带与太平洋（阿留申）低压带产生的西北气流，更是加强了西北地区西风带的强度。

西北地区中纬度的西风带有什么特点呢？西风带不像信风那样干热少雨，不如季风（暖湿气流）的含水量，也没有季风那样的低沉（主要在对流层中下部）。西风带夹带有大量的水汽，主要在对流层中上部和平流层下部比较高的空中运行。所以,新疆西部和中部的天山虽然会阻挡部分从西边界进入的水汽,形成高山雨雪，但大部分水汽还是能够飘过这些山脉，从罗布泊上空飘过。这些高空水汽，如果没有本地低空水汽的辐合，将一直在上空漂移，冬天直接进入太平洋阿留申低压区；夏天随着蒙古低压上升到更高的太空之中，形成不了降雨。即使形成了一些雨粒，也在下落的过程中再次蒸发，化为乌有，无法降落到地面，产生有效的降雨。

新疆沙漠气候研究所研究员刘蕊的研究论文《新疆大气水汽含量、水汽通量及其净收支的计算和分析》，计算了新疆年至7年60年的数据，平均每年有.4、、.7亿吨水汽分别从西边界、南边界、北边界流入，.4亿吨水汽从东边界流出，全疆水汽净收支为.6亿吨。

根据刘蕊的这个研究成果，验证了上述的研究结论。进入新疆的水汽并不少，而且主要是从西边界流入，并从东边界集中流出。要解决大西北的缺水，问题的关键，是如何让大西北上空过往的巨量水汽形成更多的降雨。