第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究叢書

青藏高原氣候變化科學(xué)分析

本書是以青藏高原氣候變化特征及其影響效應(yīng)為主題的第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究任務(wù)的成果。從近兩萬年、近兩千年歷史演變及近代氣候變化的視角，綜合剖析青藏高原氣候特征及季風(fēng)、中高緯度系統(tǒng)變化對(duì)高原氣候格局變化的影響，青藏高原近年來暖濕化趨勢(shì)的觀測(cè)事實(shí)、成因及對(duì)植被區(qū)域性特征的影響和青藏高原災(zāi)害天氣特征變化趨勢(shì)及其與氣候變化的關(guān)聯(lián)性，青藏高原地氣過程特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)，青藏高原與南北極的水分循環(huán)過程“三極聯(lián)動(dòng)”效應(yīng)，氣候變化對(duì)青藏高原冰川、季節(jié)性凍土、湖泊、植被生態(tài)系統(tǒng)的影響，預(yù)估青藏高原未來氣候變化。

青藏高原觀測(cè)降水與水汽收支變化：研究發(fā)現(xiàn)青藏高原南部地區(qū)降水表現(xiàn)出一定的年代際變化，20 世紀(jì) 80 年代初期降水偏少，80 年代后期至 21 世紀(jì)初期降水又持續(xù)偏多，2005 年之后降水量以年際振蕩為主。夏季藏東南地區(qū)的水汽收支以經(jīng)向的輸送貢獻(xiàn)較大，水汽輻合區(qū)主要位于中北部，輻散區(qū)主要沿青藏高原南緣分布。凈水汽收支持續(xù)增加，主要體現(xiàn)在緯向水汽輸送的增加。

近代青藏高原氣候變化與調(diào)制系統(tǒng)：1979~2020年，青藏高原每10年升溫0.36℃，降水增加6.78mm，是全球變暖最劇烈的地區(qū)之一。高原氣候受西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用影響顯著，印度夏季風(fēng)爆發(fā)時(shí)間影響高原降水，同時(shí)也是厄爾尼諾和印度洋海溫異常影響高原氣候的橋梁。北大西洋濤動(dòng)（NAO）等中高緯系統(tǒng)也能調(diào)制高原降水的年際和年代際變化。

青藏高原暖濕化特征與區(qū)域差異：科考研究揭示出青藏高原暖濕化的原因和高原夏季降水“北多南少”變化趨勢(shì)的主要因素。夏季青藏高原大氣熱源結(jié)構(gòu)的異常變化，尤其是北部對(duì)流層高層大氣的快速增暖，使得影響青藏高原低渦生成的關(guān)鍵因素的變化趨勢(shì)產(chǎn)生區(qū)域性差異，進(jìn)而導(dǎo)致高原北部和南部低渦發(fā)生頻數(shù)的變化速率不同，最終造成青藏高原降水的南北反向變化趨勢(shì)。

青藏高原災(zāi)害天氣特征與氣候變化影響：科考研究揭示出高原災(zāi)害天氣分布、變化趨勢(shì)和產(chǎn)生原因，高原云和降水形成與其復(fù)雜地形、局地?zé)崃Νh(huán)流和西風(fēng)- 季風(fēng)協(xié)同作用密切相關(guān)。西風(fēng)環(huán)流的擾動(dòng)為季風(fēng)水汽輸送到高原提供了重要的動(dòng)力和熱力條件，季風(fēng)環(huán)流是高原水汽輸送的主要來源。青藏高原云和降水形成的基本過程是，在西風(fēng)-季風(fēng)環(huán)流的協(xié)同作用下，季風(fēng)環(huán)流挾帶的暖濕氣流沿高原地形爬升形成云和降水過程，所以云和降水的分布與西風(fēng)、季風(fēng)環(huán)流有關(guān)，也與地形密切相關(guān)。

青藏高原地- 氣相互作用特征與氣候變化影響：科考團(tuán)隊(duì)在青藏高原遼闊、復(fù)雜的冰川、雪山、湖泊、河流、森林、草地、濕地等多種類型下墊面上，構(gòu)建起青藏高原地-氣相互作用過程綜合立體觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)，觀測(cè)資料對(duì)理解青藏高原地- 氣相互作用過程及其天氣氣候效應(yīng)規(guī)律具有十分重要的意義。青藏高原地區(qū)地表潛熱呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，并與降水變化相一致。青藏高原的存在是亞洲季風(fēng)區(qū)氣候分布的重要影響因子，其高大地形的動(dòng)力作用，加上地面冷( 冬季)、熱( 夏季)源的熱力影響，對(duì)亞洲季風(fēng)的形成與演化，進(jìn)而對(duì)我國(guó)、東亞乃至全球天氣和氣候具有十分重要的作用。

青藏高原水環(huán)境特征與氣候變化影響：科考研究揭示出三江源、雅魯藏布江多尺度水汽輸送變化特征，高原“濕池”呈顯著的增強(qiáng)趨勢(shì)。近年來，南亞季風(fēng)影響下的來自印度洋的跨赤道暖濕氣流的增強(qiáng)，為高原北部區(qū)域帶來了一定的降水“補(bǔ)給”。青藏高原及周邊地區(qū)冰川正在經(jīng)歷著不同程度的消融與退縮。冰川退縮程度、空間變化差異突出表現(xiàn)為南北冰川狀態(tài)失常差異。研究揭示氣候變暖是青藏高原冰川退縮的主因，而代表性的冰川區(qū)降水“補(bǔ)給”變化也是青藏高原南、北緣地區(qū)冰川退縮程度存在差異不可忽視的關(guān)鍵因素之一。

青藏高原生態(tài)環(huán)境特征與氣候變化響應(yīng)：科考研究揭示西風(fēng)- 季風(fēng)協(xié)同作用下青藏高原植被環(huán)境的顯著變化，一方面使得植被返青期提前、枯黃期推遲，另一方面也促進(jìn)植被適宜分布區(qū)發(fā)生改變。氣候變暖背景下，大氣加熱的不均衡性引起熱力環(huán)流變化，加深局地對(duì)流活動(dòng)、改變大氣輻射和臭氧前體物的排放以及臭氧污染的時(shí)空分布，導(dǎo)致背景站地表臭氧濃度持續(xù)增加。

青藏高原大氣水分驅(qū)動(dòng)源及其全球氣候效應(yīng)：科考研究揭示“世界屋脊”“中空熱島”是青藏高原與中低緯乃至南半球能量、水分循環(huán)交換的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)源。青藏高原緯向與經(jīng)向環(huán)流圈結(jié)構(gòu)與區(qū)域- 全球大氣環(huán)流相關(guān)機(jī)制，印證了“世界屋脊”隆起大地形的熱驅(qū)動(dòng)及其對(duì)流活動(dòng)在全球能量、水分循環(huán)中的作用。研究揭示出青藏高原對(duì)流活動(dòng)與全球大氣云降水活動(dòng)亦存在顯著關(guān)聯(lián)性。

青藏高原未來氣候變化預(yù)估：在對(duì)歷史氣候模擬評(píng)估的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新的研究結(jié)果，科考研究對(duì)青藏高原地區(qū)近期至21 世紀(jì)末的氣溫和降水等進(jìn)行了細(xì)致的綜合預(yù)估，主要結(jié)論為：未來青藏高原地面氣溫將持續(xù)升高，21 世紀(jì)后期增溫更顯著，總體上冬春季的升溫幅度高于夏秋季；21 世紀(jì)高原降水以增加為主，以夏季增幅最大，夏季青藏高原熱源作用加強(qiáng)。

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本文摘 自《青藏高原氣候變化科學(xué)分析》 （ 徐祥德等著，科學(xué)出版社，2025.6.），有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

(本文編輯：鄭紫宸）

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