科學顧問：
國家氣候中心研究員 任國玉
中國氣象科學院青藏高原與極地氣象科學研究所副所長、研究員 任宏利
采寫：
中國氣象報記者張明祿 簡菊芳 宛霞 李慧
內·自變
風險，潛藏在更暖更濕更“美”背后
在第二次青藏高原科考中，研究人員發(fā)現，阿里地區(qū)河流、濕地周邊的綠意增多，生態(tài)總體變好，公路、湖泊周圍隨處可見藏羚羊、藏野驢、藏原羚等野生動物。
此前干旱、寒冷的青藏高原正在悄然發(fā)生改變，人們最直觀的感受就是不那么干冷，湖泊面積更大，甚至曾經的戈壁上開始有了綠色。更暖、更濕的氣候背景下，青藏高原生態(tài)環(huán)境得到改善。
先說一下氣溫的變化。研究顯示，近60年來，青藏高原是我國氣候變暖最快的區(qū)域。
從1961年至2020年，它的年平均氣溫每10年上升0.35℃，超過全球同期增溫速率的2倍，也是我國八大區(qū)域中升溫速率最快的地區(qū)。其中，羌塘高原和柴達木盆地溫升超過0.40℃/10年。
以西藏自治區(qū)為例，數據顯示，過去50年，西藏地表年平均氣溫平均每10年升高0.31℃，高于全國平均水平。同時，青藏高原大部分地區(qū)極端低溫事件頻次下降，而極端高溫事件頻次卻顯著上升。
在氣溫不斷上升的同時，降水也呈現增多趨勢，這使得青藏高原成為我國變“濕”最為顯著的區(qū)域之一。數據顯示，1961年至2020年，青藏高原年降水量平均每10年增加7.9毫米。其中，高原中部三江源等地受益最大，年降水量平均每10年增加5~20毫米。特別是2016年以來，降水量持續(xù)異常偏多，2016年—2020年的平均降水量達539.6毫米，較1961年—1990年平均值（478.6毫米）增加了12.7%。過去的半個世紀里，西藏年降水量累計增加33毫米。
第二次青藏高原科考隊員對可可西里等高原湖泊的考察也證明了高原更加濕潤：近些年來，該區(qū)域湖泊面積明顯擴張、水量增加，多數湖泊擴張20%以上。其中，永紅-西金烏蘭湖擴張最為明顯，面積由第一次科考時的416.1平方公里，擴張到615平方公里。不少湖泊的鹽度，也隨之下降。
降水增加是高原湖泊水量增加的主要原因，特別是羌塘東部和可可西里地區(qū)，降水的貢獻超過70%。青藏高原80%以上的湖泊出現擴張，近50年湖泊面積增加5676平方公里。2005年以來，青海湖水位穩(wěn)定回升，至2020年達到3196.34米，恢復至20世紀60年代初期的水位。
的確，氣溫上升、降水增加，高原地區(qū)更加綠色，空氣更濕潤，牧草產量增加，野生動物生存空間得到擴展，高原看起來“更加美麗”。但實際上，這種“美”需要付出一定的代價——顯著暖濕化加劇了極端天氣氣候事件發(fā)生。
研究顯示，近40年，高原大部分地區(qū)極端高溫事件、極端降水事件發(fā)生頻次顯著增加，強降水、暴雪、冰雹、雷電和大風等極端天氣氣候事件增多，泥石流、滑坡、崩塌、冰湖潰決等衍生災害加劇。1983年以來，西藏共發(fā)生嚴重氣象災害1244起，發(fā)生頻次呈增多趨勢。
外·影響
高原發(fā)燒了，但被改變的遠不止氣溫
平均海拔4000米以上的青藏高原，是世界上最高的自然地理單元，也是我國乃至亞洲重要的生態(tài)安全屏障。上世紀80年代以來，全球變暖問題在青藏高原地區(qū)表現愈發(fā)突出，由此也產生了一系列顯著影響。
比如，氣候變暖引起的區(qū)域和局地氣候變化，已引發(fā)生態(tài)環(huán)境保護、水資源安全等一系列生態(tài)安全問題。近幾十年來，青藏高原出現了土壤裸露、嚴重沙化、草地生產力下降等現象，氣候變暖促使冰川持續(xù)退縮、凍土加速融化，這不僅會對水資源平衡和安全產生深遠影響，而且還可能引發(fā)衍生災害，給農牧業(yè)生產、工程質量和生命安全等帶來重大威脅。
來看青藏高原氣候變化帶來的顯著影響——很多人以為高山冰緣帶是一個非常惡劣、寸草不生的極端惡劣環(huán)境，但實際上它是一個五彩繽紛的世界，多種植物都在那里生長。
專家認為，氣候變化會給這繽紛世界帶來復雜的影響，比如低地物種的涌入，使冰緣土著物種的生存空間被壓縮，土著物種間的關系發(fā)生變化，甚至生態(tài)系統(tǒng)的網絡結構發(fā)生變化，進而導致生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化。
這其中，高寒草地退化就是正在發(fā)生著的變化。溫度是控制或影響青藏高原地區(qū)植被生長的重要條件之一，隨著氣候變暖，高原植被群落分布界線向更高海拔遷移，高寒草原群落出現向南擴張的趨勢。高寒草地植被覆蓋度與生產力大范圍下降，群落組成發(fā)生改變，原生植被群落優(yōu)勢種群減少，草地沙漠化、水土流失和草場退化加劇。
而草地退化可直接導致生物多樣性下降，大量物種由于不能適應新環(huán)境而遷移或消亡。草地是青藏高原畜牧業(yè)生產的前提條件，草地質量變化對青藏高原的區(qū)域經濟社會發(fā)展、西藏穩(wěn)定和安全等都有十分重要的影響。在未來氣候進一步變暖的背景下，草地退化趨勢若得不到有效遏制，草地生態(tài)系統(tǒng)的惡性循環(huán)風險將進一步加大。
與此同時，隨著氣候變暖加劇，過去50年，青藏高原的冰川加速退縮，儲量減少15%，面積由5.3萬平方公里縮減為4.5萬平方公里。其中，喜馬拉雅山、橫斷山、念青唐古拉山和祁連山冰川面積縮小20%~30%。冰川退縮將引起冰川末端冰湖的急劇增多和水位上升，使冰湖決堤潰壩的風險加大。
同時，高原多年凍土面積由150萬平方公里縮減為126萬平方公里，減少了16%，這對青藏鐵路、青藏公路等基礎設施的安全運行極為不利。
冰川“哭泣”的同時，青藏高原的積雪也在慢慢減少，且空間分布極不均勻。1981年至2010年，青藏高原92%的氣象臺站年積雪日數呈減少趨勢，且高寒內陸中東部和西南喜馬拉雅山脈南麓等高原歷年積雪日數高值區(qū)減少最為明顯。
表面看，積雪減少、冰川退縮，將原本封存的水資源釋放出來，為河流徑流增加、生態(tài)改善增加水資源。但實際看，冰川快速退縮、凍土消融加劇了“亞洲水塔”功能的不穩(wěn)定性，也引發(fā)了氣象災害及衍生災害。
2018年10月，西藏米林縣冰崩導致雅魯藏布江堰塞湖事件，對下游居民生產生活和基礎設施造成了重大的威脅和影響。2021年2月7日，被廣泛關注的印度北部北阿肯德邦冰川斷裂事件，其本質也是由于高海拔山區(qū)的冰川退縮與凍土退化，造成冰緣地區(qū)應力條件改變，從而導致地貌失穩(wěn)、巖崩發(fā)生。
青藏高原未來“何去何從”？
基于以上現狀與分析， 青藏高原所面對的未來，并不樂觀。從目前的評估來看，它仍將保持增暖趨勢，氣候與生態(tài)環(huán)境災害復合風險加大。
溫度是影響植被生長期變化的最主要驅動因子。青藏高原升溫將直接影響植被的生長變化。北半球高緯度大部分地區(qū)植被返青期主要受白天溫度變化的影響，與之不同，青藏高原植被返青期的年際變化與夜間溫度的關系更為密切，一些植物的春季物候除了受春季溫度影響外，還可能受冬季溫度的影響?？茖W家認為，氣候變化是促進青藏高原植被生長的主要原因，這與泛北極地區(qū)植被生長促進機制一致。從近30年的變化趨勢看，青藏高原植被生產力與全球大部分地區(qū)植被生產力的變化趨勢基本一致，即總體上呈顯著增加趨勢。
導致青藏高原植被生產力變化的驅動力之一是自然驅動，即氣候變化、大氣中CO2濃度升高以及氮沉降等。一直以來，青藏高原生態(tài)系統(tǒng)長期處于低溫環(huán)境。然而，在氣候變化背景下，青藏高原生長季溫度是否仍保持在植被生長最適宜溫度范圍內？這不僅取決于升溫速率，也取決于植被生長對氣候變化的適應能力。只有更好地認識和描述高寒生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的適應機理，才能更準確地預測未來全球變暖可能引起的青藏高原生態(tài)系統(tǒng)結構和生態(tài)系統(tǒng)功能的變化。
受氣候變化的影響，另一明顯變化體現在多年凍土的變化。今年發(fā)布的《中國氣候變化藍皮書（2021）》明確指出，青藏高原多年凍土退化明顯。利用多模式集合平均結果預估未來不同典型濃度路徑（RCPs）情景下高原地表層多年凍土的可能變化發(fā)現，高原地表層多年凍土呈現區(qū)域性退化趨勢，高原東部、南部及北部邊緣地區(qū)凍土帶退化較為明顯，有從外圍向西北部多年凍土區(qū)逐步退化的趨勢，RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下未來50年地表層多年凍土面積分別減少約20.8%、27.7%、21.1%和35.3%。多年凍土的熱退化可能對基礎設施安全、生態(tài)系統(tǒng)彈性、水質及全球和區(qū)域氣候產生重要影響。
除了對凍土的評估，對于溫度和降水量也是當前評估的重點。利用地球系統(tǒng)模式預估2021—2100年青藏高原年均氣溫和降水量的時空變化特征發(fā)現：從時間上看，氣溫和降水量均顯著增加；從空間上看，西部和東南部氣溫變化趨勢率大而中部小，降水量變化趨勢率的變化范圍隨模擬排放強度的增加而加大，同時年平均氣溫和年降水量都在未來10年變化趨勢率最大。氣溫和降水量變化趨勢率與排放情景有關，RCP8.5情景下氣溫和降水量的增加趨勢率最大，RCP4.5情景次之，RCP2.6情景最小。隨著排放強度的增加，冷暖季氣溫和降水量變化趨勢差異加大。青藏高原未來的增溫趨勢與外輻射強迫的強度呈正相關，高原地區(qū)對高濃度排放情景下的增溫效應比中低濃度更加劇烈，并且升溫值在21世紀末極有可能突破6.5℃。
雖然科學家已經對青藏高原做了一系列研究，但是變化著的青藏高原對于全球天氣氣候的影響、與各個天氣氣候系統(tǒng)之間的關系仍然有很多不確定性。不同的氣候模式模擬結果之間，也存在明顯差異。
為進一步加強青藏高原生態(tài)修復和環(huán)境保護、保障青藏高原核心地及周邊地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，科學家建議，應加強青藏高原生態(tài)氣候變化綜合立體觀測網絡建設，提高數據獲取和災害風險早期預警能力；深化青藏高原敏感區(qū)氣候變化機理研究與科學評估；加強氣候資源合理利用與生態(tài)修復和環(huán)境保護等。
青藏高原：全球氣候變化敏感區(qū)
在地球北緯30度附近，許多地方是沙漠戈壁、荒漠旱地，而有一個地方濕地遼闊、水源充沛，是目前地球上最潔凈的地區(qū)之一，這就是被稱為“世界屋脊”和“亞洲水塔”的青藏高原。
青藏高原地勢高聳，平均海拔在4000米以上，最高海拔超過8800米。這片區(qū)域太陽輻射強烈，日照多，氣溫低，積溫少，氣溫日較差大，且干濕季分明，多夜雨。
青藏高原以其強大的熱力和地形動力作用，深刻影響著東亞大陸、南亞次大陸與中亞廣大范圍內的天氣氣候。
青藏高原是世界同緯度地帶太陽總輻射量最大的地區(qū)，并由此形成了一個“嵌入”對流層中部大氣的巨大熱源，可以伸展到自由大氣中，顯著影響著東亞大氣環(huán)流和亞洲氣候。其熱力作用主要表現在感熱加熱和潛熱釋放，造成高原及其鄰近地區(qū)氣流的上升或下沉運動；高原熱源的強度和分布不僅影響亞洲夏季風，也對南亞高壓等環(huán)流系統(tǒng)產生重要影響。
另外，青藏高原如同一堵墻一樣，擋住了西風前進的道路。由于高原地形的機械阻擋和摩擦，引起大氣動力過程發(fā)生變化，其導致的氣流分支和急流影響東亞大氣環(huán)流。西風氣流在流動過程中遇到高原，一部分被迫抬升穿越高原，另一部分在水平方向發(fā)生偏轉并繞高原南北邊緣而過。青藏高原還能引導熱帶季風轉變方向，侵襲藏東南、云貴高原，以及緬甸、老撾等地，形成山地和高原雨季。
由于獨特的地理位置，被稱作“世界上最后一塊凈土”的青藏高原，目前也成為全球氣候變化的預警區(qū)、敏感區(qū)，其主要表現為溫度顯著升高、冰川退縮、凍土融化、降水增加、湖泊擴張等。
受全球變暖影響，過去30年內青藏高原積雪變化明顯，年積雪日數、年降雪日數和雪深呈減少趨勢。研究發(fā)現，近30年來，青藏高原地區(qū)的變暖趨勢明顯大于中國及全球其他地區(qū)。
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