中國工程院院士 徐祥德
青藏高原被稱為“世界屋脊”,伴隨全球變暖,青藏高原氣候變化也逐漸成為全球關(guān)注的焦點之一。近50年的氣象資料表明,受全球變暖影響青藏高原氣候亦呈顯著變化:其氣溫升溫速率高于中國區(qū)域和全球平均狀況。中國科學(xué)家研究注意到青藏高原是全球氣候變化的敏感區(qū),對全球氣候變化的響應(yīng)有超前趨勢。
青藏高原是世界上海拔最高、范圍最廣、地形最復(fù)雜的高原,占中國陸地面積的1/3,平均高度可達對流層中層,是全球氣候變化的關(guān)鍵地區(qū)之一。它通過地形和熱力作用深刻地影響著全球與區(qū)域大氣環(huán)流結(jié)構(gòu),借助于大氣熱源的作用,影響了與高原相關(guān)聯(lián)的大尺度緯向和經(jīng)向跨半球環(huán)流,改變了高原區(qū)域能量和物質(zhì)(水汽、大氣成分)分布,而且通過該區(qū)域?qū)α鲗印搅鲗虞斔屯ǖ?,反饋影響到亞洲和全球的大氣環(huán)流。有關(guān)研究指出感熱驅(qū)動的高原“氣泵”在東亞季風及全球氣候中有著重要的影響。青藏高原夏季加熱對中亞的干旱和東亞季風起著放大器的作用。
海陸熱力差異是季風形成的關(guān)鍵“驅(qū)動力”,隨著春季向夏季過渡,占中國西部區(qū)域大范圍面積的青藏、黃土高原特殊大地形,其感熱通量顯著加大了海陸熱力差異及其季風的“驅(qū)動力”。從季節(jié)轉(zhuǎn)換過程大地形強化季風“驅(qū)動力”視角,此高原大地形特殊熱力作用類似“抽吸泵”效應(yīng),隨著春季向夏季過渡,此類大范圍大地形感熱通量顯著增強,并構(gòu)成了廣義的海陸“驅(qū)動力”因素之一,使之有利于夏季風推進,來自低緯孟加拉灣、南海的偏南或西南水汽源源不斷地輸送給中國、韓國與日本等東亞區(qū)域,且構(gòu)建了區(qū)域間聯(lián)成帶狀的夏季風 “梅雨降水帶”。此“梅雨帶”北移過程導(dǎo)致上述東亞各區(qū)域存在著降水區(qū)“同步”演變的現(xiàn)象。春夏季節(jié)過渡中青藏高原與黃土高原構(gòu)成的“階梯形”大地形自青藏高原至黃土高原的地氣溫差高值區(qū)“延伸”的動態(tài)演變可清晰描述出季節(jié)特征。季風過程梅雨帶自東南沿海向內(nèi)陸“輻射狀”北進擴展;青藏高原與黃土高原邊緣帶南側(cè)構(gòu)成了梅雨雨帶大范圍活動區(qū)域。研究表明高原大地形熱力作用與后期中國東部降水總量相關(guān)特征顯著,高原大地形熱力因素對于梅雨帶北移及其季風降水區(qū)北進均具有一定的“前兆”意義。
中國區(qū)域近50年降水年代際變化特征的分析可揭示出青藏高原與黃土高原東側(cè)邊緣(季風邊緣帶)呈“趨旱帶”(降水變率為負值區(qū))特征,這條趨旱帶與20世紀60年代中期后中國北方與西南區(qū)域先后發(fā)生大范圍嚴重干旱現(xiàn)象有所吻合,1997年至2000年北方持續(xù)4年嚴重干旱,2006、2007年重慶、四川發(fā)生百年不遇四季連旱,2009—2010年中國西南地區(qū)云南、貴州、廣西等?。ㄗ灾螀^(qū))遭遇歷史罕見持續(xù)干旱。經(jīng)研究表明,上述降水年代際“趨旱帶”亦可描述出季風減弱引起弱偏南水汽輸送變化特征(梅雨帶北界“南縮”),通過分析研究發(fā)現(xiàn)高原熱力作用及其水汽輸送相關(guān)結(jié)構(gòu)變化與季風年代際變?nèi)踮厔菀恢隆?/p>
上述研究結(jié)論可揭示出去冬今春持續(xù)半年之久的西南地區(qū)歷史罕見的旱災(zāi)與青藏高原—黃土高原東側(cè)邊緣年代際“趨旱帶”存在著相關(guān)關(guān)系,并可能反映了在全球氣候變化背景下高原“敏感區(qū)”大地形熱力效應(yīng)的年代際變化對季風強度及其偏南水汽輸送的影響作用。