本书简述青藏高原热源科学考察的概况及试验进展；开展青藏高原地面热源和大气热源的精细分布特征分析；分别针对高原地面和大气热源的变化特征及其影响机理进行分析；揭示青藏高原热源对天气气候的影响，并预估其未来变化趋势及其对环境的可能影响。本书提供可分析的第一手观测资料，为理解高原地面与大气热源的演变机理和驱动机制提供观测基础；结合卫星遥感与再分析资料，可为研究气候变化背景下青藏高原地区的热力效应及其对我国以及东亚和南亚等地区的天气气候的影响提供理论支持和数据支撑。

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负责国家自然科学基金重点项目、第二次青藏高原综合科学考察研究项目、中国科学院战略性先导科技专项等课题。

目录
第1章 绪论 1
参考文献 4
第2章 青藏高原热源科学考察试验进展 7
2.1 地面热源观测试验进展 8
2.2 大气热源观测试验进展 16
2.3 第二次青藏高原综合科学考察研究中地面和大气热源观测试验介绍 19
参考文献 22
第3章 青藏高原地面热源的精细分布特征 27
3.1 青藏高原地面热源分布的国内外研究进展 28
3.2 青藏高原地面热源的卫星遥感参数化方法 30
3.3 青藏高原地面热源的多时空尺度分布特征 35
3.3.1 基于TPEORP 站点观测的地面热源分析 35
3.3.2 基于ERA 再分析资料的高原地面热源分布 50
3.3.3 基于FY-4A 的高原地面热源的时空分布特征 65
3.3.4 基于Terra/Aqua/MODIS 的高原地面热源的时空分布特征 97
3.4 本章小结 114
参考文献 116
第4章 青藏高原大气热源的精细分布特征 121
4.1 大气热源的计算方法 125
4.2 再分析数据在高原四个站点的验证 127
4.3 站点尺度高原大气热源特征 130
4.4 青藏高原地区大气热源的空间分布特征 135
4.4.1 区域尺度大气热源的空间分布特征 135
4.4.2 区域尺度大气热源的年际变化特征 141
4.5 本章小结 145
参考文献 146
第5章 青藏高原地面热源的变化及机理 151
5.1 野外科学试验站点观测的地面热源特征 154
5.1.1 站点和资料概况及计算方法 154
5.1.2 四种方法计算的湍流通量的对比分析 158
5.1.3 那曲/BJ 站地面热源的计算和特征分析 165
5.1.4 小结 170
5.2 青藏高原常规气象站点地面热源特征 170
5.2.1 资料与方法简介 172
5.2.2 地表感热通量的月变化 175
5.2.3 地表感热通量的季节变化 176
5.2.4 地表感热通量的年际变化 177
5.2.5 高原四季地表感热通量趋势转折特征 178
5.2.6 高原四季地表感热通量趋势转折的关键区 181
5.2.7 小结 184
5.3 青藏高原地面热源的数值模拟特征 184
5.3.1 WRF模式模拟结果 185
5.3.2 Noah-MP模式模拟结果 190
5.3.3 小结 197
5.4 多种再分析资料在青藏高原的适用性评估 198
5.4.1 基于野外观测资料的多种再分析资料的评估 199
5.4.2 基于气象台站资料的多种地表感热再分析资料的评估 208
5.4.3 小结 216
5.5 青藏高原地面热源变化机理 217
5.5.1 地面热源变化与气象因子的关系 217
5.5.2 青藏高原地表感热趋势转变与气象要素的关系 219
5.5.3 青藏高原地表感热年际变化与气象要素的关系 223
5.5.4 高原气温对全球变暖的响应 225
5.5.5 大气环流背景场对高原风速的影响 227
5.5.6 小结 230
5.6 本章小结 231
参考文献 233
第6章 青藏高原大气热源的变化及机理 241
6.1 青藏高原大气热源变化的国内外研究进展 242
6.2 夏季青藏高原大气热源长期变化特征及其影响机理 247
6.2.1 青藏高原夏季热源长期变化特征 247
6.2.2 夏季欧亚大陆上空罗斯贝波时空分布特征 248
6.2.3 夏季欧亚大陆上空罗斯贝波对青藏高原大气热源的影响机理 251
6.3 冬季青藏高原大气热源长期变化特征及其影响机理 254
6.3.1 冬季高原积雪的时空分布特征 255
6.3.2 冬季高原辐射的时空分布特征 257
6.3.3 冬季高原积 雪与辐射的关系 262
6.4 本章小结 266
参考文献 266
第7章 青藏高原热源对天气气候的影响 271
7.1 青藏高原热源对大气环流的影响 272
7.1.1 青藏高原热源分布特征 272
7.1.2 青藏高原热源对大气环流的影响 273
7.1.3 青藏高原热源影响大气环流机理的初步分析 274
7.1.4 青藏高原热源对高原低涡的影响 276
7.1.5 青藏高原热源对高原切变线的影响 277
7.1.6 青藏高原热源对南亚高压与西太平洋副热带高压的影响 279
7.1.7 小结 286
7.2 青藏高原热源对降水的影响 286
7.2.1 青藏高原热源对季风气候形成的关键作用 286
7.2.2 青藏高原热源对降水年际、年代际变化的影响 287
7.2.3 青藏高原热源对降水的天气尺度变化、季节内变化的影响 291
7.2.4 全球变暖背景下青藏高原热源变化对降水的影响 292
7.2.5 小结 293
7.3 青藏高原热源与积雪的关系 293
7.3.1 冬季冷源和积雪的关系 294
7.3.2 青藏高原积雪和地面热源研究的最新进展 296
7.3.3 积雪变化特征及其对土壤水热传输的影响 307
7.3.4 积雪变化对地表反照率和辐射平衡的影响 316
7.3.5 小结 318
参考文献 319
第8章 青藏高原未来热源和气候变化及其环境影响预估 333
8.1 概论 334
8.2 地球系统模式及耦合模式比较计划(CMIP)试验介绍 335
8.2.1 地球系统模式发展简介 335
8.2.2 CMIP5模式概况 336
8.2.3 CMIP6模式概况 338
8.3 模式对青藏高原热源相关要素模拟能力的评估 342
8.3.1 气温 342
8.3.2 降水 346
8.3.3 蒸散发 350
8.3.4 地表风速 354
8.3.5 地表感热通量 357
8.3.6 地表潜热通量 361
8.3.7 土壤湿度 364
8.3.8 积雪 369
8.3.9 区域气候模式对青藏高原热源相关要素模拟检验 377
8.4 青藏高原热源相关要素未来变化预估 385
8.4.1 气温预估 385
8.4.2 降水预估 391
8.4.3 蒸散发预估 398
8.4.4 地表风速预估 406
8.4.5 地表感热通量预估 409
8.4.6 地表潜热通量预估 416
8.4.7 土壤湿度预估 423
8.4.8 积雪预估 430
8.4.9 区域气候模式对青藏高原热源相关要素的模拟预估 433
8.5 本章小结 437
参考文献 438
第9章 青藏高原热源变化应对及建议 449
9.1 青藏高原地面热源时空分布特征 450
9.2 青藏高原大气热源的时空分布特征 452
9.3 青藏高原热源变化机理 453
9.4 青藏高原热源对天气气候的影响 454
9.5 青藏高原未来热源变化及相关气候要素变化 456
9.6 青藏高原热源变化应对 458
附录 科考日志 459