第二次青藏高原综合科学考察研究丛书

青藏高原气候变化科学分析

本书是以青藏高原气候变化特征及其影响效应为主题的第二次青藏高原综合科学考察研究任务的成果。从近两万年、近两千年历史演变及近代气候变化的视角，综合剖析青藏高原气候特征及季风、中高纬度系统变化对高原气候格局变化的影响，青藏高原近年来暖湿化趋势的观测事实、成因及对植被区域性特征的影响和青藏高原灾害天气特征变化趋势及其与气候变化的关联性，青藏高原地气过程特征及其对气候变化的响应，青藏高原与南北极的水分循环过程“三极联动”效应，气候变化对青藏高原冰川、季节性冻土、湖泊、植被生态系统的影响，预估青藏高原未来气候变化。

青藏高原观测降水与水汽收支变化：研究发现青藏高原南部地区降水表现出一定的年代际变化，20 世纪 80 年代初期降水偏少，80 年代后期至 21 世纪初期降水又持续偏多，2005 年之后降水量以年际振荡为主。夏季藏东南地区的水汽收支以经向的输送贡献较大，水汽辐合区主要位于中北部，辐散区主要沿青藏高原南缘分布。净水汽收支持续增加，主要体现在纬向水汽输送的增加。

近代青藏高原气候变化与调制系统：1979~2020年，青藏高原每10年升温0.36℃，降水增加6.78mm，是全球变暖最剧烈的地区之一。高原气候受西风-季风协同作用影响显著，印度夏季风爆发时间影响高原降水，同时也是厄尔尼诺和印度洋海温异常影响高原气候的桥梁。北大西洋涛动（NAO）等中高纬系统也能调制高原降水的年际和年代际变化。

青藏高原暖湿化特征与区域差异：科考研究揭示出青藏高原暖湿化的原因和高原夏季降水“北多南少”变化趋势的主要因素。夏季青藏高原大气热源结构的异常变化，尤其是北部对流层高层大气的快速增暖，使得影响青藏高原低涡生成的关键因素的变化趋势产生区域性差异，进而导致高原北部和南部低涡发生频数的变化速率不同，最终造成青藏高原降水的南北反向变化趋势。

青藏高原灾害天气特征与气候变化影响：科考研究揭示出高原灾害天气分布、变化趋势和产生原因，高原云和降水形成与其复杂地形、局地热力环流和西风- 季风协同作用密切相关。西风环流的扰动为季风水汽输送到高原提供了重要的动力和热力条件，季风环流是高原水汽输送的主要来源。青藏高原云和降水形成的基本过程是，在西风-季风环流的协同作用下，季风环流挟带的暖湿气流沿高原地形爬升形成云和降水过程，所以云和降水的分布与西风、季风环流有关，也与地形密切相关。

青藏高原地- 气相互作用特征与气候变化影响：科考团队在青藏高原辽阔、复杂的冰川、雪山、湖泊、河流、森林、草地、湿地等多种类型下垫面上，构建起青藏高原地-气相互作用过程综合立体观测研究网络，观测资料对理解青藏高原地- 气相互作用过程及其天气气候效应规律具有十分重要的意义。青藏高原地区地表潜热呈现明显的上升趋势，并与降水变化相一致。青藏高原的存在是亚洲季风区气候分布的重要影响因子，其高大地形的动力作用，加上地面冷( 冬季)、热( 夏季)源的热力影响，对亚洲季风的形成与演化，进而对我国、东亚乃至全球天气和气候具有十分重要的作用。

青藏高原水环境特征与气候变化影响：科考研究揭示出三江源、雅鲁藏布江多尺度水汽输送变化特征，高原“湿池”呈显著的增强趋势。近年来，南亚季风影响下的来自印度洋的跨赤道暖湿气流的增强，为高原北部区域带来了一定的降水“补给”。青藏高原及周边地区冰川正在经历着不同程度的消融与退缩。冰川退缩程度、空间变化差异突出表现为南北冰川状态失常差异。研究揭示气候变暖是青藏高原冰川退缩的主因，而代表性的冰川区降水“补给”变化也是青藏高原南、北缘地区冰川退缩程度存在差异不可忽视的关键因素之一。

青藏高原生态环境特征与气候变化响应：科考研究揭示西风- 季风协同作用下青藏高原植被环境的显著变化，一方面使得植被返青期提前、枯黄期推迟，另一方面也促进植被适宜分布区发生改变。气候变暖背景下，大气加热的不均衡性引起热力环流变化，加深局地对流活动、改变大气辐射和臭氧前体物的排放以及臭氧污染的时空分布，导致背景站地表臭氧浓度持续增加。

青藏高原大气水分驱动源及其全球气候效应：科考研究揭示“世界屋脊”“中空热岛”是青藏高原与中低纬乃至南半球能量、水分循环交换的关键驱动源。青藏高原纬向与经向环流圈结构与区域- 全球大气环流相关机制，印证了“世界屋脊”隆起大地形的热驱动及其对流活动在全球能量、水分循环中的作用。研究揭示出青藏高原对流活动与全球大气云降水活动亦存在显著关联性。

青藏高原未来气候变化预估：在对历史气候模拟评估的基础上，结合最新的研究结果，科考研究对青藏高原地区近期至21 世纪末的气温和降水等进行了细致的综合预估，主要结论为：未来青藏高原地面气温将持续升高，21 世纪后期增温更显著，总体上冬春季的升温幅度高于夏秋季；21 世纪高原降水以增加为主，以夏季增幅最大，夏季青藏高原热源作用加强。

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本文摘 自《青藏高原气候变化科学分析》 （ 徐祥德等著，科学出版社，2025.6.），有删减修改，标题为编者所加。

(本文编辑：郑紫宸）

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