【西藏招商】高原多圈层地气研究获重大进展
所属地区:西藏
发布日期:2025年07月07日
【在2021年度西藏自治区科学技术奖励评选中,由中国科学院青藏高原研究所联合多家科研单位共同完成的"青藏高原多圈层地气相互作用综合观测系统的建立与应用发展研究"荣获一等奖。该项目通过系统性科学观测,揭示了高原地气相互作用规律,为西藏自治区重大灾害防治与生态屏障建设提供了关键技术支撑,同时为区域绿色产业发展和科技招商引资创造了重要契机。】
一、研究背景与科学价值
青藏高原作为"世界屋脊"与"亚洲水塔",其独特的下垫面特征对全球大气环流和亚洲季风系统具有决定性影响。高原陆-气-水相互作用过程不仅直接调节区域水热平衡,更通过"热泵效应"改变大气环流格局。长期以来,由于观测站点稀疏、技术手段受限,高原多圈层相互作用的定量描述存在重大科学空白。该项目通过集成卫星遥感、无人机探测和地面站点网络,首次构建了三维立体观测系统,填补了高海拔复杂地形区地气通量观测的国际空白。
二、综合观测系统的技术创新
1.立体观测网络构建:在青藏高原关键生态功能区建成包含32个主站、86个辅站的多圈层观测网络,实现海拔2000米至5800米梯度覆盖。站点配备涡动协方差系统、微波辐射计和边界层塔等先进设备,可同步获取土壤-植被-大气连续体能量交换数据。
2.国产技术突破:自主研发的高寒环境下超声风速仪防冻技术突破-40℃连续观测瓶颈,高原定制型涡动通量观测系统获国家发明专利8项。无人机载探测平台实现冰川区三维湍流通量观测,技术指标达国际领先水平。
3.多源数据融合:建立卫星遥感反演与地面实况数据的同化校正模型,使高原感热通量计算精度提升40%,首次绘制出高原全域水热通量时空分布图集。
三、科学发现与应用成果
1.地气作用机理突破:精确量化高原热力作用对东亚大气环流的影响强度,证实夏季高原热源对长江流域水汽输送的调控作用较此前认知增强30%。发现高原云-辐射反馈效应可放大全球变暖信号,相关论文入选《自然·地球科学》研究亮点。
2.灾害预警能力提升:研发的积雪冻融监测模型成功应用于雅鲁藏布江流域洪涝预警,2020年墨脱县冰湖溃决预警提前72小时;建立的沙尘传输模型使西藏自治区沙尘暴预报准确率提升至85%。
3.生态屏障建设支撑:系统评估高寒草甸固碳通量变化规律,为西藏自治区实施"两江四河"流域造林工程提供碳汇增益参数。冻土水热耦合模型指导青藏铁路路基养护,使冻害路段维护成本下降50%。
四、社会经济效益与可持续发展
1.决策支持系统:研发的"高原灾害风险评估平台"已接入西藏自治区应急指挥系统,近三年在昌都市林火防控、日喀则市干旱应对中避免经济损失超5亿元。建立的生态系统健康评价指标纳入西藏生态安全屏障保护规划。
2.区域绿色发展:观测数据支撑的清洁能源评估体系,助力那曲市风电场选址优化,使发电效率提升15%;基于水热平衡模型的高原特色农业种植区划,推动拉萨河谷青稞增产示范项目落地。
3.国际合作平台:依托观测网络成立的"第三极环境国际计划"吸引28国科学家参与,共享数据为20余个国际气候模型提供参数优化依据,显著提升我国在全球气候变化研究领域的话语权。
五、科技赋能招商引资新机遇
项目成果构建的技术转移转化体系为西藏自治区绿色产业发展注入新动能。基于高原气候特征研发的太阳能光伏板融雪技术已实现产业化,吸引新能源企业在山南市投资建设生产线;生态大数据中心建设促进数字经济企业在林芝市设立区域总部;特色农产品气候品质认证技术助力"西藏青稞"品牌增值,带动农产品加工企业在日喀则市扩大投资规模。该系统的持续运行将持续释放科技红利,为高原高质量发展提供重要科技支撑。