青藏高原作为“世界屋脊”，其热力和机械强迫在调节全球及区域气候系统方面发挥着关键作用。兰州大学西部生态安全协同创新中心近期两项研究揭示了青藏高原调控北半球副热带高压和中国华北地区秋季降水的机制。
青藏高原：北半球副热带高压演变的驱动因素
副热带高压对中低纬度地区的极端天气和气候有着重要影响。研究团队通过数值模拟和再分析数据发现，青藏高原的机械强迫在冬季起主导作用，引发下游罗斯贝波的形成，从而在西太平洋形成一个高压异常区域，导致西太平洋副热带高压的整体增强和扩张（图1a）。而在夏季，青藏高原以热力强迫为主导，会产生一个沿纬向分布的高压异常带和罗斯贝波，导致北半球副热带高压增强并向北扩张（图1b）。
图1 青藏高原调控北半球副热带高压的机制示意图
高原次表层土壤：华北地区秋季降水的调控因子
中国华北地区秋季降水的变化直接关系到此地区的粮食安全与水资源调配问题。另一项研究发现，青藏高原的次表层土壤状况解释了四分之一以上的东亚秋季降水变率。青藏高原次表层的土壤温度与湿度显著影响着中国华北地区秋季的总降水和极端降水，其中土壤温度的影响更为显著。当青藏高原次表层土壤温度和湿度增强时，局地地表湍流加热增强，主要转化为向华北地区传播的大气波动能量。同时华北地区上空建立起了“低层低压，高层高压”的垂直结构，来自孟加拉湾和西太平洋的水汽和华北地区的上升运动也共同促进了华北地区降水的增强（图 2）。值得注意的是，青藏高原土壤温度与湿度的增加使得华北秋季更易出现强降水事件，其主要是通过影响极端降水的强度而非频率。研究团队还利用深度学习模型在日尺度上验证了青藏高原土壤温湿度的重要性，前1至5天的土壤温湿度信息可预测华北地区秋季日平均降水。
图2 青藏高原次表层土壤异常调控华北降水的机制示意图
因此，在评估未来极端天气和气候变化趋势及提升模型预测能力时，应充分重视青藏高原这一关键区域的重要作用。
上述两项研究分别发表于国际期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》与《Journal of Hydrology》，第一作者均为兰州大学硕士研究生米佳芹，通讯作者为兰州大学西部生态安全协同创新中心谢永坤教授。研究获国家重点研发计划“青年科学家项目”（2023YFF0806700）资助。
论文信息：
Mi J., Su Z., Xie Y. (2026). How mechanical and thermal forcing of the Tibetan Plateau shapes the Northern Hemisphere subtropical high. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 131, e2025JD045825. https://doi.org/10.1029/2025JD045825.
Mi J., Xie Y., Bao Z., et al. (2026). Remote control of North China autumn rainfall by Tibetan Plateau soil conditions. Journal of Hydrology, 669, 135146. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.135146.
