青藏高原是全球气候变化最为敏感的区域之一，当前青藏高原大气圈、水圈、冰冻圈和生物圈正在发生显著变化。青藏高原气候变化最主要特征为“暖湿化”和“北湿南干”，这一变化也对下游乃至全球天气产生影响。
立足需求 搭建“天-空-地”一体化多圈层综合立体观测系统在全球气候变化的大背景下，青藏高原大气水分循环结构与复杂地表地气相互作用过程，是青藏高原研究亟待解决的基础性科学问题之一，而搭建卫星遥感—地面多圈层综合观测平台及其多源信息数据集，是实现科学评估青藏高原气候变化及其影响的重要支撑。立足这一需求，第二次青藏高原综合科学考察研究任务一“西风-季风协同作用及其影响”（以下简称“任务一”）团队创建了青藏高原大气水分循环综合观测系统和青藏高原多圈层地气相互作用（水热交换）综合立体观测平台，提出了复杂地表综合科学观测和理论研究集成的创新理念, 构建了青藏高原高时空分辨率青藏高原环境遥感多源信息数据集、大气水分循环综合观测数据和多圈层地气相互作用过程数据集，为青藏高原三维立体大气水分循环结构与复杂地表地气相互作用过程新认知及其对天气气候影响机理研究奠定重要基础，也为解决国家重大工程气候应对难题提供技术支撑。总体而言，青藏高原是我国气候变暖最快的区域，其温升是全球平均值的两倍。研究显示，1961年至2020年，青藏高原年平均气温每10年上升0.35℃，其中，羌塘高原和柴达木盆地温升超过0.40℃/10年。与此同时，青藏高原降水也呈现增多趋势。数据显示，1961年至2020年，青藏高原年均降水量每10年增加7.9毫米。其中，三江源等年均降水量每10年增加5毫米至20毫米。特别是2016年以来，降水量持续异常偏多，2016年至2020年的年均降水量达539.6毫米，较1961年至1990年平均值（478.6毫米）增加了12.7%。从古气候视角对比青藏高原气候格局变化来看，这一趋势似乎是百年前气候变化格局的“重现”。基于青藏高原湖泊、泥炭、冰芯、冰碛物等地质生物载体的多种代用指标分析以及数值模拟揭示，在末次冰盛期、末次冰消期、全新世，青藏高原曾呈现暖湿化的特点。而造成这一变化的原因主要为全球变化下的中纬西风环流与亚洲夏季风协同作用。此外，西风北移变化趋势会导致高原大气斜压性减弱、稳定性增强，进而导致高原一般性雷暴、冰雹和局地大风等强对流天气呈现减弱趋势。但高原暖湿化也加剧了冰川退缩、冰湖溃决、冰崩、湖泊扩张、冻土退化，增加了部分区域极端雷暴、冰雹、暴雨、暴雪的发生频率。青藏高原气候格局另一大特征为“北湿南干”，这主要是由于，在西风与季风协同作用年代际变化背景下，太平洋、印度洋关键区海温异常引发的水汽输送通道结构变化，导致青藏高原暖湿化过程中夏季平均降水“北多南少”变化的趋势显著。青藏高原北部内流区多数区域的总水储量呈显著增加趋势，地表水储量增加的贡献为120%；流域总水储量南部外流区多数呈显著下降趋势，冰川质量损失占总水储量下降的70%，气候变暖是其主因。针对冰川退缩区域性特征与降水补给关联性，研究发现，冰川退缩呈“南快北慢”空间失常变化格局，这与降水分布“南干北湿”的格局有关。基于此，任务一团队提出人工增雪补冰气候变化应对科学工程，且综合考虑气候和地形等特点，在高原关键区开展以无人机为主的人工增雨（雪）催化试验，为青藏高原气候变化应对与生态建设提供技术支撑。青藏高原热源变化显著影响亚洲夏季季风以及下游降水。高原“暖湿化”和“北湿南干”的特征与中国东部北方区域降水增多及极端暴雨灾害北移呈同步态势。对1961年至2020年青藏高原热源变化与中国夏季降水之间的关系分析研究表明，青藏高原的热力强迫是季风雨带影响降水区域变化的重要因子之一。针对高原对流活动和水汽输运过程垂直结构特征的研究，揭示了高原对流层水汽垂直输运“窗口”对南北极及其全球水汽输送变化的影响机制。研究结果显示，青藏高原热力驱动源及其大气水分循环特征呈显著全球气候影响效应。在历史气候模拟评估基础上，对青藏高原未来气候变化的预估表明，未来青藏高原地面气温将升高，21世纪后期增温更显著，总体上冬春的升温幅度高于夏秋季；21世纪高原降水以增加为主，夏季增幅最大；夏季青藏高原热源作用亦有加强。（记者张艺博根据采访整理）
来源：中国气象报
作者：徐祥德
编辑：林禹彤 张家赫 苗艳丽
发布：刘淑乔
审核：苏杰西
