夏季伊朗高原和热带印度洋热力异常与同期塔里木盆地降水的可能联系

基于1979-2019年日本气象厅提供的地表感热与大气环流再分析资料,美国国家海洋和大气管理局提供的月均海表温度数据和国家气象信息中心提供的月降水数据,分析了夏季伊朗高原感热和热带印度洋海温与同期塔里木盆地降水的可能联系.奇异值分解分析表明,两个地区热力异常均与塔里木盆地夏季降水联系紧密,可以通过影响500 hPa风场和水汽输送来调制塔里木盆地夏季降水的变化.当伊朗高原感热和热带印度洋海温均偏强(弱)时,对应中亚上空受异常气旋(反气旋)控制,蒙古高原上空为反气旋(气旋)控制,二者共同作用塔里木盆地上空盛行异常偏南(北)风,形成有利(不利)的动力条件;同时印度半岛上空受异常反气旋(气旋)环流控制,中亚上空为异常气旋(反气旋),阿拉伯海水汽可(不可)由以上两个系统两步输送至新疆上空,导致盆地夏季降水整体偏多(少).当伊朗高原和热带印度洋热力异常反相变化时,盆地降水空间差异性较大,部分区域降水偏多,部分地区降水偏少.

青藏和伊朗高原热力异常与北疆夏季降水的关系

青藏高原和伊朗高原热力异常对其周边地区天气气候有重要影响,已有研究多关注东部季风区,而对干旱区关注较少。针对这一不足,利用美国国家环境预测中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析月平均资料和北疆43站降水资料,分析了1961-2007年5月青藏高原和伊朗高原地表感热异常与北疆夏季降水的关系。奇异值分解(SVD)分析发现,5月青藏高原地表感热与北疆夏季降水呈负相关,伊朗高原为正相关。青藏高原和伊朗高原感热异常的大尺度对比,要比仅考虑单一高原的感热异常与北疆夏季降水有更密切的联系。定义了一个热力差异指数来表征这种地表感热异常的对比程度,相关分析发现,当5月伊朗高原地表感热偏强,青藏高原地表感热偏弱时,500 hPa中亚上空和贝加尔湖上空分别为异常气旋和反气旋环流,在二者共同作用下,新疆上空盛行异常的偏南气流,有利于低纬度的暖湿气流北上,形成有利于降水的环流形势,同时越赤道索马里急流偏强,低纬度水汽被接力输送至中亚和新疆地区,为降水的发生提供了有利的水汽条件。进一步分析发现,青藏高原热力异常主要影响中高层大气环流,伊朗高原则主要影响水汽通量输送。

青藏、伊朗高原地区300hPa温度场异常与我国降水的关系

青藏高原、伊朗高原地区下垫面的热力异常在300hPa温度场上有明显的特征,本文利用SVD诊断方法分析了300hPa温度场异常与我国区域降水的关系。分析表明:(1)伊朗高原南部和青藏高原中东部地区4月份300hPa温度与我国黄河上游以南地区5月份降水有显著的正相关关系;(2)高原大部特别是其南部地区4～6月300hPa温度与我国长江中下游以南部分地区7月份降水存在显著的反相关关系;(3)高原大部特别是其南部地区4～8月300hPa温度与我国黄河下游以南部分地区9月份降水有显著的正相关关系;(4)高原中部前一年6～10月300hPa温度与当年我国1月份长江中下游及以南大部分地区降水存在显著的反相关关系;(5)伊朗高原特别是伊朗高原中南部前一年6～10月300hPa温度与当年我国4～5月份长江中下游部分地区降水存在显著的反相关关系;(6)高原中南部9～10月300hPa温度与我国11月份长江中下游以南部部分地区降水存在显著的反相关关系。

青藏、伊朗高原春夏季高层热力异常与我国夏季气温的关系

首先利用EOF方法,分析了0°～180°E,0°～60°N范围内100,150,200,250,300,400,500hPa等层次上温度场的时空变化特征,结果表明,青藏、伊朗高原的热力异常在300hPa温度场上有明显的体现。然后利用SVD方法,分析了青藏、伊朗高原地区300hPa温度场异常与我国区域气温的关系,分析表明:(1)伊朗高原大部和青藏高原中部、西北部6～8月300hPa温度与我国长江流域和江淮之间同期的气温有显著的正相关关系;(2)青藏高原东部、西北部4～5月300hPa温度与我国长江流域偏南地区6～8月的气温有显著的正相关关系。

青藏高原和伊朗高原上空臭氧变化特征及其与南亚高压的关系

采用TOMS、HALOE和SAGEⅡ臭氧卫星观测资料,对青藏高原上空臭氧的垂直结构和变化特征以及伊朗高原臭氧低值中心做了相应的研究,并且对两个高原臭氧低值中心进行了对比.结果表明:夏季伊朗高原同青藏高原一样存在臭氧低值中心;青藏高原和伊朗高原上空臭氧含量的变化与同纬度带其他地区相比,在12～22km或120～30 hPa这个气层中减少最明显,在此气层中伊朗高原上臭氧的减少比青藏高原上的更厉害.进一步采用NCEP/NCAR再分析资料分析了亚洲上空位势场和位温的变化及其与臭氧变化的关系,结果显示青藏高原和伊朗高原上空臭氧含量的变化和南亚高压有着密切的关系.南亚高压正好处在青藏高原和伊朗高原上空,夏季当南亚高压中心偏伊朗高原时,伊朗高原上空臭氧总量比多年平均值低,6、7月份随南亚高压中心位置的变化,伊朗高原上空臭氧总量变化明显,而青藏高原上空臭氧总量变化不是很明显.利用此区域夏季等位温面的变化对上述关系的机理进行了初步的探讨.

春夏季青藏高原与伊朗高原地表热通量的时空分布特征及相互联系

伊朗高原和青藏高原热力作用对东亚区域气候具有重要影响。基于1979—2014年欧洲中心ERA-interim月平均再分析地表热通量资料,分析了春、夏季青藏高原与伊朗高原地表热通量的时、空分布特征以及春、夏季青藏高原与伊朗高原地表热通量的关系。结果表明,春、夏季青藏高原与伊朗高原地表热通量在季节、年际和年代际尺度上具有不同的时、空分布特征。对于青藏高原,春、夏季地表感热呈西部大东部小、地表潜热呈东部大西部小;地表感热在春季最大且大于地表潜热,地表潜热在夏季最大且大于地表感热。在年际时间尺度上,春、夏季青藏高原地表热通量异常的年际变化在东、西部不一致,青藏高原西部,地表感热与地表潜热有较强的负相关关系。青藏高原地表感热异常具有很强的持续性,当春季地表感热较强(弱)时,夏季高原地表感热同样较强(弱)。青藏高原东部与西部地表热通量的年代际变化有明显差异,春(夏)季青藏高原东部地表感热呈显著的年代际减弱趋势,1998(2001)年发生年代际转折,由正异常转为负异常;而青藏高原西部地表感热在春季则有显著的增大趋势,2003年发生年代际转折,由负异常转为正异常。青藏高原东部地表潜热仅在春季为显著减弱趋势,2003年出现年代际转折,由正异常转为负异常;青藏高原西部地表潜热在春、夏季都有显著减弱趋势,年代际转折出现在21世纪初,由正异常转为负异常。对于伊朗高原,春、夏季地表热通量的空间分布在整个区域较一致,地表感热在夏季最大,地表潜热在春季大、夏季小,但各季节地表感热都大于地表潜热。相对于青藏高原地表感热,伊朗高原地表感热在各月都更大。在年际时间尺度上,春、夏季伊朗高原各区域地表热通量异常的年际变化较一致;地表感热与潜热有很强的负相关关系;伊朗高原地表感热、潜热异常都具有持续性,当春季地表感热(潜热)通量较强(弱)时,夏季地表感热(潜热)通量同样较强(弱)。伊朗高原北部与南部地表热通量的年代际变化存在差异。其中,春、夏季伊朗高原北部地表感热(潜热)呈显著增强(减弱)趋势,在20世纪末发生了年代际转折,春、夏季北部地表感热(潜热)由负(正)异常转为正(负)异常。而伊朗高原南部春、夏季地表热通量无显著变化趋势,但春季地表感热、潜热与夏季地表感热同样在20世纪末存在年代际转折,地表感热(潜热)由负(正)异常转为正(负)异常。春、夏季两个高原地区地表热通量的关系主要表现为:就春季同期变化而言,伊朗高原地表感热与青藏高原西部地表感热具有同相变化关系,与青藏高原东部地表感热具有反相变化关系,伊朗高原地表潜热与青藏高原东部地表潜热具有同相变化关系;就非同期变化而言,春季伊朗高原地表感热与夏季青藏高原东部地表感热存在反相变化关系。

阿拉伯人在伊朗高原的统治

阿拉伯人在伊朗高原实行总督统治,呼罗珊总督代表阿拉伯帝国,以军事力量为后盾,对伊朗高原进行经济掠夺和政治控制,迫使伊朗人民信仰伊斯兰教,武力镇压中亚人民的反抗。

伊朗高原和北非感热异常对夏季塔里木盆地降水的影响

基于1971—2019年日本气象厅提供的JRA-55地表感热、大气环流再分析数据和国家气象信息中心提供的我国陆面逐月格点降水数据,研究了夏季伊朗高原和北非感热异常对同期塔里木盆地降水的可能影响。结果表明:(1)夏季伊朗高原感热和北非感热均与塔里木盆地夏季降水密切联系,将2个区域加热共同考虑,其与塔里木盆地降水的关系要比仅考虑单一区域加热更为紧密。(2)当伊朗高原感热整体偏强,且北非感热呈北弱南强异常分布时,对应中亚副热带西风急流相对偏南,中亚和蒙古高原上空分别为异常气旋和反气旋控制,塔里木盆地上空南风加强;热带印度洋水汽在阿拉伯海与中亚的异常环流配合下北上进入塔里木盆地;以上条件共同导致了同期塔里木盆地降水的增多,反之亦然。(3)北非和伊朗高原加热均可单独影响塔里木盆地夏季降水,其中伊朗高原感热对大尺度环流和水汽输送的影响均显著,因此其与降水的关系也更加密切。北非感热加热的影响主要体现在大尺度环流方面,对水汽输送的影响和伊朗高原存在差异,主要体现在印度半岛上空的异常反气旋位置偏南,导致阿拉伯海水汽无法进入塔里木盆地。

伊朗高原及周边地区M_(S)≥7.1地震的时空对称性研究及趋势预判

地震的时空对称性研究对防灾减灾有重要意义。结合可公度理论,利用蝴蝶结构图、可公度结构系,对伊朗高原及周边地区M_(S)≥7.1地震的时空对称性进行研究,同时进行二次预测对一次预测结果进行检验。结果显示:研究区时空对称性显著,2023年发生M_(S)≥7.1强震的信号最强,且通过二次预测检验;研究区震中在1960年前呈大幅度东西迁移,在1960年后呈大幅度南北迁移,震中向东南方向迁移,3或4个强震可构成一次回旋,且多为闭合环状;经向震中迁移呈双对称轴形式,在1960年前后对称轴由43°E转为53°E,纬向震中迁移在1960年后沿35.5°N对称,未来地震可能发生在44°E,37°N附近。

行走在伊朗高原

2019年秋冬之交,吉琨璋应晋行记之邀,与几位朋友同游伊朗,前后九日,领略异域风物,感受波斯古韵,于观赏体会之隙、车马劳顿之暇,随手记所见所感所思。回国后,翻出去伊朗的文字,参考手头的一些有关伊朗的出版物并网上的一些知识链接,加以修改充实,遂有此稿为方便读者阅读,按照行程安排,以时间纪事。

兴都库什山及伊朗高原抬升对南亚季风-中亚干旱气候演化影响的模拟研究

新生代以来青藏高原大地形及其周围边缘地形的构造抬升对亚洲气候演化有着深远而复杂的影响。目前的气候代用指标表明南亚季风的开始可以追溯到始新世,随后在早中新世和晚中新世经历了显著的加强过程。同时,构造地质证据表明兴都库什山脉和伊朗高原的隆升可能开始于10~12 Ma。兴都库什山脉和伊朗高原作为南亚季风和中亚干旱区之间的天然地理屏障,其对南亚季风和中亚干旱区气候演化和分异是否有一定的影响,目前尚未可知。本研究利用高分辨率的大气环流模式系统性评估了兴都库什山脉和伊朗高原对南亚和中亚气候的影响。结果表明,兴都库什和伊朗高原对南亚季风的加强和中亚干旱区降水的抑制均有贡献。相较而言,兴都库什山脉对南亚季风的加强和向北扩张起主导作用。兴都库什山脉引起的南亚夏季降水增量达到兴都库什和伊朗高原共同作用的65.6%。兴都库什山脉抬升后,南亚地区15°N以北,尤其是印度半岛中部和西北部夏季降水均显著增加,阿拉伯海对流层低层的西南风和印度西北部偏南风显著加强。伊朗高原对中亚干旱区的干旱化作用更强,并以冬季变化为主导。伊朗高原引起的中亚地区冬季降水减少量占兴都库什和伊朗高原共同作用的71.4%。伊朗高原抬升后,中亚地区冬季的盛行西风显著减弱,从而导致降水显著减少。本研究的数值模拟试验表明,地质记录揭示的南亚季风在晚中新世的加强可能与兴都库什山脉和伊朗高原在该阶段的抬升密切相关。

夏季亚洲大地形双加热及近对流层顶位涡强迫的激发Ⅱ：伊朗高原-青藏高原感热加热

基于诊断和数值模拟,研究了夏季青藏高原和伊朗高原热力强迫的相互作用,其对亚洲副热带季风区水汽通量辐合的贡献及对欧亚大陆上空高对流层顶和平流层低层冷中心形成的影响.结果表明两大高原感热加热存在相互影响和反馈,伊朗高原感热加热减少青藏高原的表面加热,而青藏高原的感热加热则增加伊朗高原的表面加热;形成了观测到的伊朗高原感热加热-青藏高原感热加热和凝结潜热释放-大气垂直环流之间的准平衡耦合系统(TIPS),影响大气环流.青藏高原上的感热-潜热相互反馈在这个TIPS耦合系统中起主要作用.两大高原感热加热对其他地区的影响有相互加强也有相互抵消;青藏高原感热加热引发的对亚洲副热带季风区水汽通量辐合贡献率为伊朗高原感热影响的2倍以上;伊朗高原和青藏高原的感热加热共同作用对亚洲副热带季风区的水汽辐合作出最主要的贡献.TIPS的加热作用使对流层温度升高,并抬升了其上空的对流层顶,造成了那里平流层下层温度偏低;与欧亚大陆大尺度热力强迫共同作用,形成了对流层上层的暖性但在平流层下层为冷性的强大的反气旋环流南亚高压,从而影响区域和全球的天气气候.

伊朗高原新生代岩浆活动

本研究收集了伊朗高原新生代火成岩的年代学与地球化学资料,并以此探讨其岩石成因及其大地构造意义。根据阿拉伯与欧亚大陆碰撞发生的时间,火成岩可以划分为早新生代与晚新生代两个阶段。早新生代属于岩浆爆发期,在UrumiehDokhtar火成岩带、Alborz及Lut-Sistan地区大量产出钙碱性系列火成岩,在少数地区还发现有埃达克岩。两种岩石均具有较低的Nb/La值,表明它们属于俯冲带岩浆,或来自经俯冲带熔体或流体交代变质的地幔源区。这些岩浆作用应与岩浆弧的拉张有关,但在个别地区可能还涉及后碰撞岩浆作用机制。晚新生代火成岩出露规模较小,但类型繁多,包括碱性玄武岩、超钾质岩、钙碱性系列火成岩及埃达克岩,它们各具主量、微量元素及Sr-Nd同位素的差异,反映岩浆来自多个源区,这表明后碰撞构造环境复杂,岩浆作用可能跟小规模岩石圈拆沉事件有关。

伊朗高原风云再起

位于中东地区的伊朗，历史上被称作波斯．是地球上最古老的文明发源地之一。鼎盛时期的波斯，是一个地跨欧、亚、非三洲的庞大帝国。在这片土地上，曾经孕育出数千年的灿烂文化，也诞生了居鲁士大帝、大流士一世等伟大的君王。地理位置的原因，使得波斯帝国在扩张的过程中极大地促进了不同地区文明的相互交往，对世界的政治格局与文化发展．都产生了深远的影响。虽然波斯先后被欧、亚的多个国家入侵．但仍然保持了国家与民族的认同，

伊朗高原上的中国卡车

伊朗市场之前被世界上最优质的卡车如马克、曼恩、梅赛德斯-奔驰、沃尔沃、斯堪尼亚一直占据着,而中国产品试图通过与其竞争而争夺市场份额。

展现伊朗高原的古代风采

在世界古代文化的图景中,伊朗高原是并不十分引人注目的区域,然而就在这西亚一隅之地孕育的文明,对世界古代史的发展曾有过强烈的震撼,尤其是举世闻名的希波战争,更让人不能小视这一西亚高原上的先世之民。由于年代的久远,历史的尘封,人们对伊朗高原古代文明的印象是模糊的。《古代伊朗文化史》("虞山学术丛书"

伊朗活动构造发育特征

伊朗是地震灾害频发的国家之一,有丰富的历史地震记载。按照构造特征与地震活动性的差异可将伊朗划分为6个地震构造区,包括北部的厄尔布尔士构造区、南部的扎格罗斯构造区和莫克兰构造区、中部的中伊朗块体构造区、大不里士构造区以及科佩特构造区,本文简要介绍了各构造区主要活动构造的基本特征和相应地震活动。受新生代阿拉伯板块与欧亚板块碰撞控制,伊朗地区处于挤压构造环境,活动构造以走滑和逆断-褶皱变形为主。根据活动构造特征和地震记录,伊朗地区的主要活动(断裂)构造具有发生7~7.5级地震的发震能力,莫克兰俯冲带具有发生≥8.0级地震的发震能力。伊朗北部主要城市德黑兰和大不里士面临着严峻的地震灾害风险,德黑兰北断裂带和大不里士断裂分别是威胁2个城市的主要活动断裂。伊朗的活动构造研究和防震减灾工作较为薄弱,可进一步加强历史地震与古地震研究、城市活动断层探测、活断层避让等工作。伊朗高原是研究青藏高原新生代演化的参照模型,中-伊两国都面临着长期的地震风险,两国之间有必要加强防震减灾国际合作,中国研究者可以更广泛地参与伊朗地区的活动构造研究。

伊朗的地理环境

伊朗是亚洲中部的一个国家,国土面积大约为164km2,其西北部与阿塞拜疆接壤,西部与叙利亚和伊拉克接壤,但从国土面积上来说,其面积位居世界第十七大。伊朗的地理环境有些特别,其领土绝大部分都位于伊朗高原之上,历史平坦开阔的土地只有里海沿线和胡泽斯坦地区,也就是伊朗是个多山的国家。

青藏高原感热气泵影响亚洲夏季风的机制

本文回顾了二十年来关于青藏高原感热驱动气泵(TP-SHAP)及其影响亚洲夏季风的研究进展,并从能量(?)、位涡—加热(PV–Q)、和角动量守恒(AMC)的不同角度阐述其影响机制。指出高原斜坡上的表面感热加热改变了移向高原的大气质块的能量从而出现垂直抽吸的重要性。强调了高原加热产生的位涡强迫在近地层制造了强度大范围广的、环绕高原的气旋式环流,把丰沛的水汽从海洋输运到大陆,为季风对流降水提供充足的水汽条件。证明高原加热还通过改变其上空的温、压场的结构从而制造出高原上空近对流层顶的绝对涡度和位涡的最小值,在角动量平衡约束下,在亚洲季风区激发出与Hadley环流反向的季风经圈环流,从而为季风发生发展提供了大范围上升运动的背景。文中还对近年来有关青藏高原影响亚洲夏季风机制的讨论进行概述,并展望了未来的研究方向。

青藏高原调控区域能量过程和全球气候的机理

本文总结了中国国家自然科学基金委重点项目“青藏高原调控区域能量过程及其影响机理”的研究进展。着重阐明了春夏季伊朗高原和青藏高原(TIP)地表热通量特征及变化原因、TIP上空独特的水汽、云宏观和微观垂直结构,以及降水和云辐射效应;在夏季两个高原地区的感热加热存在相互影响和反馈,形成观测到的加热与大气垂直环流之间的准平衡耦合系统,由此提出了TIP系统(TIPS)的概念;项目还从天文和水文的角度佐证了TIPS对亚洲夏季风的影响,揭示TIPS导致上对流层暖、下平流层冷的南亚高压的形成机理及TIPS影响北半球环流和印度洋海气相互作用的物理过程;揭示TIPS系统对南亚高压年际变化的影响,提出高原位涡强迫激发中国东部激烈天气过程的一种新机制。此外还揭示了CMIP5模式对高原表面温度模拟存在冷偏差的原因和其中的物理过程,这是大气环流与冰雪反照率的动力耦合的结果。