青藏高原地区夏季陆-气系统热机效率可能全球最高
image: 2000~2020年5~9月青藏高原大气热机效率逐月变化情况. 可以看出, 5~9月大气热机效率在1.2%~1.5%之间. 5月、9月的大气热机效率高于夏季的3个月(6、7、8月). 其中, 5月份热机效率最高, 为1.557%(2004年), 最低为1.307%(2010年), 平均为1.437%; 6月最高1.468%(2001年), 最低1.174%(2018年), 平均1.254%; 7月最高为1.280%(2015年), 最低为1.037%(2018年), 平均为1.106%; 8月最高1.217%(2002年), 最低1.064%(2018年), 平均1.134%; 9月份青藏高原大气热机效率最高为1.541%(2004年), 最低为1.225%(2010年), 平均为1.340%.2000~2020年5~9月热机平均效率介于1.175%(2010年)和1.337%(2004年)之间. view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日《中国科学：地球科学》杂志发表了中国科学院西北生态环境资源研究院高晓清研究员、中国科学院青藏高原研究所马耀明研究员的研究成果，揭示了青藏高原陆-气相互作用对地气间能量转换效率的影响。“研究青藏高原的陆-气相互作用是理解青藏高原对区域和全球气候变化重要性的关键”，马耀明说。
如何综合表达陆-气相互作用是整体理解其气候变化影响的核心问题。研究小组定义了大气热机效率指标来表征陆地-空气相互作用的综合能量转换效率，并利用2000-2020年多源数据分析了大气热机效率在青藏高原上的时空特征。
研究小组发现，青藏高原夏季(5 - 9月)的大气热机效率(1.2-1.5%)比热带哈德莱环流的（约为0.3%至0.4%）大得多，而美国西部现代高原季风大气热机效率为0.7%。“这个结果令人惊讶，因为这意味着青藏高原夏季的陆-气系统是世界上高性能的大气热机。它可能以全球最高的效率生产大气能量。”高晓清说。
研究人员还揭示了近二十年来青藏高原夏季大气热机效率的时空变化特征。青藏高原夏季大气热机效率在近20年呈波浪形下降趋势。大气热机效率最高的月份是6月、7月和8月，与青藏高原夏季风的成熟期一致。柴达木盆地是青藏高原上大气热机效率最高的地区，青藏高原西部次之。
Lorenz(1967)等人用热机的概念来解释陆-气之间的能量-水循环。研究表明，一般大气热机的效率小于1%。但该研究揭示了青藏高原夏季具有独特的且较高的大气热机效率。这一结果从高大气热机效率和大空间尺度的角度，为青藏高原作为气候启动区提供了新的证据。这项工作为未来了解青藏高原对区域和全球气候变化的影响奠定了更加坚实的基础。
研究详情请见原文：
夏季青藏高原大气热机效率及热源特征
doi: 10.1360/SSTe-2023-0083