日前，在“青藏高原地气水热交换三维综合观测研究平台”启动仪式上，青藏所马耀明研究员中科院高原研究描绘了几十年来艰难的科研探索之路，也为我们描绘了一幅画。地球最高点地气过程“最优解”图。

“第三极”改变全球天气气候

被称为“世界屋脊”和“第三极”的青藏高原，平均可以达到对流层中层高度的高度。它独特的复杂地形特征使其成为影响东亚气候格局、亚洲季风过程和北半球大气环流的强大动力和热效应。它是影响我国天气气候事件的重点区域，也是全球气候变化最敏感的地区之一。

为什么要研究高原与大气的相互作用过程？ “当大气穿过青藏高原巨大的地形时，会产生动力和热效应。地表与大气之间的水热交换使水加热蒸发，改变大气对流。云会被形成并会发生降水。”马耀明解释道。高原对周围气候的影响是从寒冷的高原地表到近地表层，再到大气边界层，再到自由大气层。因此，研究了高原地表与近地表层和大气边界层之间的水热交换过程和过程。法律非常重要。

如何正确认识青藏高原复杂地表区域的水热交换规律？马耀明解释说，研究需要综合运用四种方法。一是在各种下垫面建立地气相互作用综合观测站，对通过观测试验获得的数据进行分析，得出不同下垫面、不同地形条件下的水热交换规律，然后通过类似的瓦片。拼贴的方法可以获得整个高原地区的水热交换规律；二是结合实验数据和卫星遥感数据，通过参数化方案或模型，获得整个高原的水热交换规律；三是结合实验数据和数值模型系统模拟整个高原地区的水热交换规律；第四，通过地表数据同化系统对上述数据进行分析，得到整个高原地区的水热交换规律。

建站、布网，探索世界高地

“科学观察和实验是关键。”马耀明反复强调。

鉴于青藏高原综合观测研究站缺乏这一不足，1989年以来，中国科学院青藏高原研究所地球大气与气候效应组of Sciences 已建立覆盖高山草甸、高山沙漠和高山沙漠。草原等高原典型下垫面天气气候重点敏感区观测站，青藏高原不同下垫面大气边界层、土壤水热变化等长期观测研究，以及地气能量和水交换规律

在此基础上，马耀明等研究人员发布了世界上第一个由长期气象梯度观测、4 ——分量辐射观测、土壤水热特性观测、大气湍流特性观测。地气相互作用综合观测数据集。

团队经过30多年的努力，建立完善了综合性的青藏高原水热交换三维观测研究网络系统，基本建成了多层地质-第三极的大气相互作用。函数过程数据库。 “在第二次青藏科考项目的大力支持下，共建成大气边界层剖面塔观测系统11套、微波辐射计网络观测系统9套、风雪网络观测系统10套。青藏高原主体新建的。系统。”马耀明说，加上现有的大气边界层剖面塔台站网观测系统、涡流协方差通量网观测系统、高原土壤温湿度网络监测系统，青藏高原已成功建立。地气水热交换综合观测研究平台。

三维，实现综合综合观测

通过地平面测风雷达、微波辐射计等设备、离地500米、离地1000米的低空无人机 系留船、从地到米的无线电探空仪、从地到米的遥感飞机、300公里以上的专业卫星地... 据报道，青藏高原新近建立的地气水热交换u 三维综合观测平台覆盖青藏高原各种地形地貌，可实现青藏高原近地表和对流层要素的综合综合观测，全天候，提供天气区域及周边地区的监测预报、恶劣天气预警和气候环境预报。提供全面的观测数据和决策依据。

7月15日，第二次青藏科考“地气相互作用与气候效应”专题组从兰州出发，三地水热交换立体综合观测平台启程。青藏高原陆空联运正式启动。 .课题组围绕青藏高原各种地形和地貌条件下的水热交换规律，在国内外8个站完成了3次地气相互作用及其气候效应综合增强观测实验。

“本次科考将首次采用地气水热交换立体综合观测平台、无人机多光谱影像、机载涡流湍流观测平台、和卫星遥感。全面的三维观测。”马耀明表示，生成的实景3D模型可以帮助研究人员准确掌握各种复杂地貌特征下的综合信息数据。

[来源：科技日报]

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