第二次青藏高原綜合科學考察研究叢書

青藏高原氣候變化科學分析

本書是以青藏高原氣候變化特征及其影響效應為主題的第二次青藏高原綜合科學考察研究任務的成果。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、中高緯度系統變化對高原氣候格局變化的影響，青藏高原近年來暖濕化趨勢的觀測事實、成因及對植被區域性特征的影響和青藏高原災害天氣特征變化趨勢及其與氣候變化的關聯性，青藏高原地氣過程特征及其對氣候變化的響應，青藏高原與南北極的水分循環過程“三極聯動”效應，氣候變化對青藏高原冰川、季節性凍土、湖泊、植被生態系統的影響，預估青藏高原未來氣候變化。

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

近代青藏高原氣候變化與調制系統：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之一。高原氣候受西風-季風協同作用影響顯著，印度夏季風爆發時間影響高原降水，同時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（NAO）等中高緯系統也能調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”變化趨勢的主要因素。夏季青藏高原大氣熱源結構的異常變化，尤其是北部對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鍵因素的變化趨勢產生區域性差異，進而導致高原北部和南部低渦發生頻數的變化速率不同，最終造成青藏高原降水的南北反向變化趨勢。

青藏高原災害天氣特征與氣候變化影響：科考研究揭示出高原災害天氣分布、變化趨勢和產生原因，高原云和降水形成與其復雜地形、局地熱力環流和西風- 季風協同作用密切相關。西風環流的擾動為季風水汽輸送到高原提供了重要的動力和熱力條件，季風環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-季風環流的協同作用下，季風環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、季風環流有關，也與地形密切相關。

青藏高原地- 氣相互作用特征與氣候變化影響：科考團隊在青藏高原遼闊、復雜的冰川、雪山、湖泊、河流、森林、草地、濕地等多種類型下墊面上，構建起青藏高原地-氣相互作用過程綜合立體觀測研究網絡，觀測資料對理解青藏高原地- 氣相互作用過程及其天氣氣候效應規律具有十分重要的意義。青藏高原地區地表潛熱呈現明顯的上升趨勢，并與降水變化相一致。青藏高原的存在是亞洲季風區氣候分布的重要影響因子，其高大地形的動力作用，加上地面冷( 冬季)、熱( 夏季)源的熱力影響，對亞洲季風的形成與演化，進而對我國、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”呈顯著的增強趨勢。近年來，南亞季風影響下的來自印度洋的跨赤道暖濕氣流的增強，為高原北部區域帶來了一定的降水“補給”。青藏高原及周邊地區冰川正在經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為南北冰川狀態失常差異。研究揭示氣候變暖是青藏高原冰川退縮的主因，而代表性的冰川區降水“補給”變化也是青藏高原南、北緣地區冰川退縮程度存在差異不可忽視的關鍵因素之一。

青藏高原生態環境特征與氣候變化響應：科考研究揭示西風- 季風協同作用下青藏高原植被環境的顯著變化，一方面使得植被返青期提前、枯黃期推遲，另一方面也促進植被適宜分布區發生改變。氣候變暖背景下，大氣加熱的不均衡性引起熱力環流變化，加深局地對流活動、改變大氣輻射和臭氧前體物的排放以及臭氧污染的時空分布，導致背景站地表臭氧濃度持續增加。

青藏高原大氣水分驅動源及其全球氣候效應：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、水分循環交換的關鍵驅動源。青藏高原緯向與經向環流圈結構與區域- 全球大氣環流相關機制，印證了“世界屋脊”隆起大地形的熱驅動及其對流活動在全球能量、水分循環中的作用。研究揭示出青藏高原對流活動與全球大氣云降水活動亦存在顯著關聯性。

青藏高原未來氣候變化預估：在對歷史氣候模擬評估的基礎上，結合最新的研究結果，科考研究對青藏高原地區近期至21 世紀末的氣溫和降水等進行了細致的綜合預估，主要結論為：未來青藏高原地面氣溫將持續升高，21 世紀后期增溫更顯著，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。

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

(本文編輯：鄭紫宸）

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