开展亚洲大地形对亚洲夏季风影响的研究既是研究区域和全球性“水、能量与气候”的一个核心问题，属于气候科学研究的前沿，也是满足日益增长的社会经济可持续发展的需要，具有科学和社会两方面的重要意义。本文针对以“伊朗-青藏高原”(TIP)为代表的亚洲大地形，结合动力诊断、“理想”模型和“真实”模型的数值模拟，分别从单独青藏高原(TP)抬升的加热、不同背景气流下高原抬升的加热、伊朗高原(IP)和青藏高原双热源抬升的加热以及双热源加热本身之间的相互作用等四个方面研究了亚洲大地形影响亚洲季风及对流层上层环流和热力结构的物理过程。得到如下主要结论:　　(1)抬升的加热对环流和降水的影响远大于非抬升的加热。青藏高原的抬升正好突破了副热带地区对流层的下沉气流，为低层高温高湿的水汽向高层传输打开了“通道”，由于高原的“感热气泵”作用，使得水汽可以到达对流层中上层;而水汽在对流层中上层遇冷凝结形成降水，其凝结潜热释放又加强了高原上空大气的加热率，这种热源效应在高原这一“通道”的条件下形成正反馈并进一步发展;水汽在高原上空气旋性环流的作用下可以输送到中高纬度地区和下游地区，从而在客观上造成了低纬地区和中高纬地区之间的水汽和能量交换。抬升后的高原还能加强经圈环流，使高原向赤道一侧上升运动加强，在其低层形成西南季风;抬升加热增加了多个气压层上的水平温度梯度，更加有利于不稳定层结和上升运动的发展;同时由于其位于风速较强的中上层西风带中，能够激发出更加深厚的系统，并将热源影响传播到更高的高层大气和更远的下游地区。存在于青藏高原上空150hPa附近的绝对涡度负中心是导致该经度上季风经圈环流强烈发展的重要原因。　　(2)高原抬升的加热在春、夏季节不同的环流背景下对大气热力结构和季风降水的影响有很大不同。春季，高原抬升的加热可以分为动力作用和热力作用两部分，其中动力作用在高原局部地区的南北两侧对流层中低层形成一对“偶极型”的环流，而热力作用在高原局地对流层低层为气旋性环流，而在下游90°区域附近为一反气旋性的环流。同时，山脉的机械阻挡作用也使得高原区域的经圈环流减弱，减少了高原南部赤道地区的降水。夏季，雨带随着西南风影响到高原下游很远的地区，夏季高原的动力作用和热力作用与春季相比都大大加强，同时其波动的影响范围扩大到同纬度的整个纬圈。高原抬升加热是影响春、夏季节转换过程中西风带“北抬”的主要因素，其主要原因是因为夏季高原抬升的加热作用对高原上空反气旋环流强度的贡献与春季相比大大增强。另外，夏季高原抬升的加热使高原区域的对流层顶大幅抬高，同时对流层与平流层之间的热力结构进一步改变，对流层上层增暖，平流层下层变冷。　　(3)在影响亚洲季风形成的因素中，高原抬升加热的作用最为显著，其中高原抬升加热对大气热力结构的影响是最主要原因。仅考虑青藏高原的作用时，其抬升加热使对流层高层出现暖中心，生成南亚高压，并形成典型的“季风型”环流圈;加上伊朗高原的影响之后，其加热作用在近地层附近产生气旋性涡旋，增加了南亚北部和青藏高原东侧的降水。而只有在伊朗高原和青藏高原共同作用下，理想试验中的亚洲季风降水分布以及大气热力结构才与实际观测最为接近。伊朗高原的加热使青藏高原地区的地表能量峰值向高原地区靠近，有效地调控了季风环流形态，说明在亚洲季风的形成过程中仅仅只考虑青藏高原的抬升加热作用是不够的，必须同时考虑伊朗高原在整个大气热力结构中的影响。“伊朗-青藏高原”的抬升加热使北半球副热带地区对流层大气增暖，并使对流层高层暖中心(UTTM)的强度达到产生“季风型”角动量守恒(AMC)经圈环流的临界条件，从而形成亚洲季风。　　(4)青藏高原和伊朗高原之间，其本身的感热加热存在相互协调的物理机制，这一物理过程也解释了“南亚高压双模态”的形成。青藏高原感热加热激发的纬圈环流在伊朗高原上空下沉增温使伊朗高原上空湿度和降水减少，表面感热加热增加。伊朗高原感热产生的近地层气旋式环流通过增加印度东北部和青藏高原上的低层辐合，增加了该区域的降水，减弱了青藏高原的表面感热加热。这时青藏高原感热的减弱反馈到其激发的环流和高原中东部的上升运动，会抑制这里的凝结潜热释放，减弱伊朗高原上空的下沉运动和表面感热加热。这种伊朗高原和青藏高原表面感热加热与大气环流之间的“正-负反馈”过程不断地相互调整适应，从而形成了观测到的“伊朗高原感热加热”-“青藏高原感热加热和凝结潜热释放”-“大气垂直运动”之间的平衡态，形成了对流层上层为暖性但在平流层下层为冷性的强大的反气旋环流-南亚高压，即“TIPS”耦合系统。在这个热力平衡调整适应过程中，青藏高原上的感热-潜热相互反馈过程起主要作用。还发现“伊朗-青藏高原”的感热作用在对流层顶处激发出强大的位涡强迫，抬升了对流层顶，这进一步佐证了水球试验的结果。　　(5)两大高原感热加热对其他地区的影响有叠加也有相互抵消。它们均增加了阿拉伯半岛的Bowen比，减少了该地的降水;同时还增强了孟加拉湾以北至青藏高原东南部地区的降水。在印度北部两者产生的经向环流方向相反:伊朗高原感热加热增强从阿拉伯海到印度北部的西南水汽输送，使印度北部降水增加;但青藏高原加热所致的围绕青藏高原西侧的北风气流沿等熵面南下下沉，导致印度北部降水减少。此外，伊朗高原的表面感热加热使地表流场在高原上辐合，降水增加;而青藏高原的表面感热加热在伊朗高原上空所激发的下沉气流则使伊朗地区的降水减少。在两大高原表面感热加热对亚洲副热带季风区的水汽输送辐合量的贡献中，青藏高原感热加热的贡献率比伊朗高原感热的贡献率多一倍以上，且由于青藏高原感热激发的凝结潜热的反馈作用，伊朗高原和青藏高原表面感热加热的共同贡献远远大于两者的线性叠加。　　(6)针对模式在高原上对感热通量和地表温度模拟的缺陷，本文最后引入Zeng12方案，对陆面模式中裸体地表的感热参数化方案进行了改进。发现新的感热参数化方案纠正了在干旱半干旱地区模拟的地表感热偏大而地表温度偏低的问题，减小了高原地表的感热通量，使高原的抽吸作用减弱，气流沿着高原的上升运动减弱;并使青藏高原周围地区产生了辐散运动和反气旋性的环流，同时在中国东北部地区和南部地区分别产生了气旋性的环流和反气旋性的环流。最终，夏季东亚地区的季风降水雨带模拟得到了改善。