盆地的气象特点

中国有几个盆地，包括四川盆地、塔里木盆地、准格尔盆地、柴达木盆地、吐鲁番盆地、青海湖盆地、汉中盆地、伊犁盆地等，表面上看，这些盆地的气候各不相同，有的干旱酷热，有的湿润温暖，有的比较寒冷。但是实际上他们和临近地区的气候相比较，还是很有特点的。

比如说四川盆地、吐鲁番盆地、汉中盆地等都有一个特点，冬季时间短，春天来得早，升温快。吐鲁番盆地冬季一般为95天时间，在高纬度比较短，近邻乌鲁木齐的冬天，每年从11月3日到次年4月8日长达150天。四川盆地会提前半个月进入春季。盆地的冬季比较温暖，四川盆地的最冷月比长江中下游地区同纬度温度高1—3摄氏度。无霜期长，例如四川盆地的无霜期超过280天，而同纬度的武汉无霜期为240天。盆地的积温高，四川盆地的年10℃以上活动积温在4700——5000摄氏度，汉中盆地10℃以上活动积温4500～4800℃，吐鲁番盆地10℃以上活动积温5000℃上下。

其它的盆地其实也都有类似的特点，只是因为海拔不同，纬度不同，大气环境不同出现差异。例如青海湖盆地，反而冬季特别冷，春季比较迟缓。

其实，盆地产生盆地效应的根本在于盆地的局部气象特点形成了一个独特的局部大气垂直环流，正是这个环流形成了独特的盆地气候。现在来分析一下这个环流。

一般来说，盆地中间海拔低，周围海拔高，而且周围比较封闭。也就是说，自然的情况下，盆地内的温度高（绝热直减率），周围山区温度低，而且盆地内外的空气流通少，热量交换少。当春季或者早晨太阳辐射增加的时候，盆地里面由于海拔低，升温快；盆地周围的山区海拔高升温慢；同时由于盆地内外的空气流通少，盆地里面升温快。还有一个原因盆地周围的山区由于接受的太阳辐射有一部分转化为散射，所以这一部分散射通量给了盆地内部，使得盆地升温更快。盆地内部升温快，一般来说空气受热膨胀，所以盆地及其周边的空气压力出现了很大变化。在近地层，盆地周围的山上气温低，气压高，形成高压区，盆地内近地层气压相对于盆地周围的山上气压低，气温高。所以在近地层出现沿着山吹响盆地内部的“山风”。盆地内受热膨胀形成相对的高压，这种高压垂直向上递减迅速。所以在垂直方向上有较大的气压梯度，当压力梯度达到一定程度以后，形成了一股向上的气流。这时候在盆地上空气压等压线出现一个和盆地形态相反的凸出槽。在高空的水平气压上形成了从中心向外层的水平压力梯度力，从而在高空的空气吹向四周。这样就形成了一个盆地特有的热力局地循环：盆地中心垂直向上有一股风，风吹到盆地上空以后辐散到四周，补充盆地周围山区的空气，这些空气在上升和辐散过程中失去热量，在山区进一步冷却，变为冷空气吹向盆地内部。所以形成的这种局地大气环流是近地层从山区流向盆地中心，盆地中心是垂直向上，而盆地高空的空气吹向四周。近地层山区气压高于近地层盆地内部，盆地内部的近地层气压又高于盆地内的上空的气压。这种方向从夏季到冬季都不会改变。而相反方向的环流基本没有。原因是什么？原因就是盆地不是一个开放系统，而是一个封闭系统。如果在一般山区，早晨山谷谷底升温快，山顶升温慢，会形成从山谷吹向山顶的“谷风”，而傍晚，山顶降温快，谷底降温慢，山顶高压吹向谷底低压，形成山风。但是，实际上“山风”“谷风”仅仅在夏季有效，而且大多数时候谷风并不明显，但是山风却很猛烈，夏季的谷风表现得比较温柔，山风显得猛烈。冬季的山谷终日见不到太阳，一直处在低温高压状态，而山顶却容易发生温度变化，这时候山顶风多风大，沟谷里面基本是静止的。这种山谷的“山风”“谷风”在盆地中就不容易形成“谷风”，主要是空气的补充问题。而且盆地中“谷风”不是沿着山坡向上，而是在盆地中垂直向上。

但是，盆地的局地大气循环也有各种情况，而且气压是变化的。第一种情况是盆地中垂直上升气流不明显，但是盆地周围却有缓慢的下降气流。这种情况出现在寒冷的冬季或者夏季的半夜，或者出现在高海拔地区的盆地。这时候盆地中心形成一个冷高压，但是不流动。如果这个冷高压中含有较多的水汽，那么水汽就会凝结成为露水或者霜。所以，如果盆地处在水汽通道上就会在盆地形成一个湖泊。这个就是青海湖的形成存在原因，还有天池的形成存在原因。青海湖处在水汽通道上，盆地周围有缓慢的下降冷高压气流，青海湖的冬天格外冷，整个青海湖盆地被冷高压控制，而且每天还有一定冷空气补充进来，其湖面在冬季总是结冰。在青海湖的夏季的夜晚，山风较多，山风很冷和水汽结合形成夜雨。

第二种情况是盆地非常热或者干燥，盆地中心和周围山区基本同时升温，不形成盆地局地循环，只形成高温中心，这种情况在海拔较低，盆地周围山区海拔也比较低的时候比较多见。例如吐鲁番盆地。这时候一般不会形成山风，整个盆地像蒸笼一样，周边和中心一样是热气环绕的副高压。这时候从山坡上的较低处容易形成长期的同方向风，从盆地外面吹向里面，补充盆地内高温膨胀产生的副高压（其实是相对低压），盆地出现上升气流，而整个盆地的空气借此和外界出现交换。塔里木盆地、柴达木盆地都有这种现象。

第三种情况是在夏季每天定时出现标准的盆地局地循环，而且这个盆地处在大洋水汽通道上面。例如四川盆地。由于垂直上升气流是一个逆重力做功过程，也是温度降低过程，总而言之是降温脱水过程，所以有水汽混合的垂直气流必然产生降雨。四川盆地在夏秋季节经常出现每日定时雨、巴山夜雨和雷阵雨。总之降雨量在这种盆地中格外多。包括汉中盆地和伊犁盆地。

第四种情况是在夏季每天定时出现标准的盆地局地循环，但是没有水汽。准格尔盆地中这种情况较多。尽管没有水汽，但是有较多的局地环流，所以这种地方天气变化快，在一定时候也会造成一些空中水汽的凝结，这类盆地反而不干旱。盆地内部有较多的气候地域特色，怪异天气比较多。例如乌鲁木齐的冬季长达长达150天；又例如石河子，冬季长而严寒，夏季短而炎热，年降水量为125.0～207.7mm之间，降雨量在新疆的盆地内算是比较多的，这里的降雨集中在春夏之交的三个月，和四川盆地不同。

以上四种情况基本上包括了盆地气候的各种类型。可以看出都与盆地局地循环的强弱、大小、有无、完整，是否有水汽有关系。但是盆地局地循环的强弱又与盆地的深浅，盆地周围的山的高低有较大的关系。以四川盆地为例，总体上四川盆地春季来得早，夏秋高温多雨，但是西部和东部并不一样。四川西部紧邻川西高原，这里山大沟深，四川盆地西部的降雨量比四川盆地东部的降雨量多300毫米以上，盆地西部的眉山市的年均降雨983mm—1490 mm，而盆地东部的遂宁的年降雨量在887—927毫米。而四川盆地更西部的雅安年均降雨量1800毫米左右，民间有“雅安天漏”的说法，有雨城之称，是四川降雨量最多的区域。说明处在水汽通道上，和高山环绕对降雨有很大作用。

现在，我们来分析一个问题，人工盆地会不会有盆地效应？封闭的人工盆地会不会形成湖泊？这个问题其实就是王光谦院士和张学文教授提出的能否从空气中提取水分的问题。从以上对盆地的分析，我们认为如果在水汽通道上寻找或者人为创造一个盆地湖泊，那么湖泊周围会有较好的气候环境。我们这个理论有一个实例可以证明。刘家峡水库（35°48'北纬， 103°09'东经，海拔1735米）处在水汽通道的末端，但是这个水库周围都是海拔2000多米的广大山区，这个水库周围类似于一个盆地。这里的临夏回族自治州就有较好的水热条件，受到了水汽的浸润，形成了大片农田和比较温润的气候，而临近的东乡族自治县就远不如它。

现在，我们在地图上寻找处在水汽通道上，适合于修筑人工盆地和在盆地修建水库的地形：

在地图上找到一个“囊谦县”（32°12'北纬， 96°27'东经，海拔3750米），这个地方处在印度洋西南季风带上，周围被高山环绕。如果在这里的河道上修建一个高一点的大坝，那么会引来大量水汽凝结，从而形成湖泊。

如果想直接增加黄河的径流量，那么就在黄河上游流域寻找一个符合盆地条件的地方来修建一个水库。我们最终找到了一个地方符合盆地条件，也处在印度洋西南季风带上。这个地方就是玛曲县以西黄河河床，这里海拔3500米，周围有雪山环绕。非常符合盆地条件。所以，我建议在黄河峡谷（ 34°23' 02.18"北，101°12' 4.81"东，海拔3320米）附近修建一座150米高的水库。相信这个水库能有效增加黄河的径流量。

也可以在黄河大拐弯的地方，在若尔盖大草原上修建一座50米高的水库，这个水库面积很大，会冷凝更多的水汽。

同样的道理。我认为在我主张修建的藏南多卡水库上也可以凝结大量的水汽，从而增加藏水入疆的水量。我大概计算了一下，如果多卡水库成功，水库库面将达到1500平方公里，是青海湖面积的三分之一。但是这里水汽丰沛，估计凝结作用更加显著。按照四川盆地的情景，可以增加300—500毫米降水量，那么每年会多产生4.5—7亿立方的水量。附图如下：