盆地气象能否成为“新科学”

张学文，2012/9/25

2012，9，18中国气象报在科技版以头条发表了如上标题的文章。格式是该报记者田惠平对张学文的采访。说我建议创立盆地气象学。

这个采访稿提炼了我最初写的一篇稿子。下面把我提供的书面稿附后。自然两个稿子的基本论点是一致的。而以采访形式刊则出更活跃一些。

创立盆地气象学

张学文[1] 2012.7.9

近30年我们在与“国际接轨”的大背景下学会了很多，实践证明很多外国人办到的事情，我们也可以做到。而今天则把建立创新型国家的任务摆了全国人民面前。在这个大背景下，我国的气象学应当在学习国外的同时，迈出独立创新的步伐。就此,本文着重谈谈创立盆地气象学的问题。

l      我国的盆地及其涉及的周边山区大约占了国土面积的1/3,那里居住着我国10%以上的人口。近年提出的西部的大开发，在很大的程度上是盆地及其周边山区的开发。四川盆地、塔里木、吐鲁番、准噶尔、柴达木、青海湖都是我国的著名盆地。结合西部的开发,我们需要对盆地做特别分析。

l      我国气象界已经创立了高原气象学，我们为什么不能创立与高原气象学对应的盆地气象学？如果说高原气象学的重点的研究高原对周围天气系统的影响，那么与高原相反,盆地气象学则应当研究盆地地形对盆地内的天气与天气系统的影响，以致盆地特有的天气气候特征。

l      发端于西方的天气学的最早启示是天气系统的移动性，气旋、锋面、台风是例子。这些天气系统在平原的连贯性特征,也在我国东部获得了应用。但是我国西部多山。在我们关注了高原山体对我国东部的影响以后，我们也应当关注被山体包围的盆地的气象特征了。在周围山体的影响下，平原地区移动性明显的天气系统在盆地就受到了限制，而盆地本身又形成自己特有的天气气候特色。这些都需要我们淡化天气系统移动性的主导地位，耐心提炼盆地气象特征。

l      90%的空气集中在16公里以下。设想地球的陆地如果被16公里高的山体分隔开，那么地球的气象特点就与当今大不相同了。这个分析固然不现实,可它结合空中水就很现实:大气中90%的水分却集中于近地面5公里的空气层内。如果有一个盆地，它与包围它的山顶的高度差达到5公里，那么盆地周围的山体对盆地内的空中水分的活动显然据有明显影响。其降水、云系的特征显然受盆地地形的制约。而我国的一些盆地与其周围的山体的高度差接近这个数值。或者说我国的深盆地不少。所以我们需要特别关注盆地四周山体对盆地的水汽、云、降水的影响。

l      确实，盆地的干湿程度值得注意。如果把年平均降水日数超过100天的盆地称为湿盆地，那么我国的四川盆地、青海湖盆地以及非洲著名的刚果盆地就属于湿盆地。反之，年平均降水日数不足30天的盆地就是干盆地。吐鲁番盆地、柴达木、塔里木盆地则都是其例。准噶尔盆地比较浅，但是冬季大气水分的重心也低，于是准噶尔盆地的冬季属于湿盆地。

l      看来盆地气候具有“非干既湿”的两极分化特点。即盆地一旦空中水稀缺，它会长时间维持干旱状态，反之，如果盆地内空中水盈余，空中水好像可以在盆地内自行“水分循环”，从而使降水偏多。这类似现在的电脑中广泛应用着的数字电路的双稳态特征（不是高电位，就是低电位）。有的关心西部开发的学者大胆地提出为干旱盆地人工引进外来水。如果理论家可以论证这可以一劳永逸地把干盆地变成湿盆地就好了。那就为干盆地气候改造为湿盆地提供了重要的切入点。

l      70年代笔者注意到准噶尔盆地的低云雾和降雪现象是盆地内的天气系统。结合那里的特有逆温层问题，80年代曾著文提出是否把盆地气象作为独立主题开展研究的想法。这个想法90年代曾经得到时任中国气象局副局长章基嘉的支持。气象科学研究院游来光研究员曾经主持了准噶尔盆地低云与降水（云的高度低于盆地周边的山顶）系统研究，1993年获得国家科学技术进步二等奖。2006年我又提出盆地内的水分小循环的见解（网页文章）。此外，盆地内气压日变化大、盆地内的云可以长期滞留、并且自己形成弱降水、卫星云图上发现过盆地内的涡旋云系等盆地特有的天气气候特征也都被新疆天气工作者所注意到。而四川天气工作者对付盆地暴雨的特殊本领早就闻名了。

l      这里特别值得提出的是在准噶尔盆地冬季降雪及其延续效应。实践证实，深秋外来天气系统在准噶尔盆地造成降雪以后，不仅形成盆地内的积雪，而且这积雪反射了太阳能，推进了盆地冬季持续的稳定逆温层的形成。它使得积雪盆地的温度明显低于周围。而初冬近地面的水汽在逆温层下会形成雾，成为准噶尔盆地持续的冬雾。这也严重影响了交通（高速公路的使用和飞机的起落）和社会生活。塔里木盆地冬季一般没有积雪，可它一旦形成积雪，也会出现逆温层。有的年份那里的温度竟然比准噶尔盆地低。所有这些都是盆地气象的特殊性的体现。

l      针对台风，我国有台风研究所，针对高原，我们有高原气象研究所。针对干旱我们有干旱研究所。在我看来，干旱已经包括了沙漠，所以有了干旱气象研究所再搞沙漠气象研究所就有些重复。新世纪初当国家气象局准备把新疆的气象研究提升为国家级研究所时，我就主张搞盆地气象研究所。盆地气象研究所则以西部的四川盆地、青海湖、柴达木盆地以及新疆的塔里木、准噶尔、吐鲁番诸盆地作为统一研究对象。在这种视角下容易形成系统性的新学科。而这也是对西部气象工作者多年实践的重要提炼。