作者:胡珉琦 来源:中国科学报 发布时间:2015/6/5 9:00:02
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青藏高原:全球气候变化敏感区

 

■本报记者 胡珉琦

朱立平

中国科学院青藏高原研究所副所长

中国青藏高原研究会秘书长

如果这个季节去西藏,站在拉萨河谷,可以看到两侧山坡上的青草已经长到了山顶,回到30年前,人们不可能看到这样的景象。

青藏高原地势高耸,平均海拔超过4000米,最高海拔超过8800米,构成全球独一无二的“第三极”主体骨架,也是地球独特的寒旱高极。然而,随着全球气候变暖,青藏高原正变得越来越温暖、湿润。

不仅如此,由于其独特的地理环境,它也成为了全球气候变化的预警区、敏感区。近30年来,青藏高原地区的变暖明显早于中国其他地区及全球,且升温幅度是全球平均升温幅度的两倍,是过去2000年中最温暖的时段。

越来越热的青藏高原,反过来又会对其自身及周边地区的气候与环境产生怎样的影响?

热也有热的好处

青藏高原因其独特的自然地域格局和丰富多样的生态系统,被定义为国家生态安全屏障。

首先,青藏高原丰富的水量对我国未来水资源安全和能源安全起着重要的保障作用;其次,它自东向西横跨9个自然地带,是全球生物多样性最为丰富的地区之一,同时也是全球生物多样性保护的热点地区之一;此外,青藏高原所拥有的高寒草甸、高寒草原和各类森林是遏制土地沙化和土壤流失的重要保障;再次,青藏高原主要生态系统在碳循环中均表现为碳固定大于碳释放,青藏高原作为重要的碳汇,还影响着区域气候变化。

据中国科学院青藏高原研究所副所长朱立平介绍,30年来,青藏高原升温幅度最大的地区,每10年升高0.60℃。随之而来的便是冻土融化,冰川退缩,湖泊和湿地面积扩大。

气温上升、地表变湿,会使得青藏高原的水循环加剧,因此,大部分地区的降水量也呈现增长趋势。这给植被的生长带来了极其有利的条件。同时,牧草产量增加,农田适种范围扩大,也有利于高原畜牧业和农业的发展。

当然,也正是由于植被面积的扩大,青藏高原地区的碳汇水平也得以提升,反过来,它也可以缓解局部地区气候变暖的趋势。

“因此,从某种意义上来说,青藏高原的生态环境因气候变化得到了一定程度的改善。”朱立平认为。

但是,他同时也指出,另一方面,春季冰川泥石流、滑坡会变得活跃,冰湖溃决灾害也会增多。而且,过去30年间,青藏高原多年冻土缩减了24万平方公里,多年冻土活动层不同程度增厚,导致高原不少公路的冻土病害加剧,土地沙化增强。而对牧民而言,不断扩大的湖面有时会淹没周边的草场,一家人就不得不迁往海拔更高的山上了。


 

图片来源:百度图片

东部雨带的偏移

至于青藏高原的气候变化对其他地区可能造成的影响,朱立平表示,目前它并不会像极地地区那样产生全球范围内的效应,青藏高原气候变化可能影响其周边区域的气象状况。

由于受到厄尔尼诺的影响,学界普遍认为,今年我国夏季雨带会南移,导致南涝北旱,北方地区则有可能出现极端高温。但除此之外,气象学家认为,近年来,我国夏季雨带的分布总体上是呈北移趋势的。

“不可忽视的是,青藏高原本身所产生的热力作用会直接影响东亚季风环流。”朱立平说。

通俗地解释,由于地势高,夏季青藏高原上空大气更容易被加热,气流上升,气压降低,这加速了陆上低压的形成,使得海洋吹向陆地的夏季风势力增强。理论研究和数值模拟都表明青藏高原热力作用与东亚夏季风的变异有密切联系。

上世纪80年代至上世纪末,青藏高原的热力作用持续减弱,东亚夏季风偏弱,我国东部总体呈现“南涝北旱”的格局;之后青藏高原热源强度有所恢复,夏季我国东部雨带整体北移。不过,由于江淮流域是东亚夏季风主雨带的所在位置,与青藏高原热力作用关系最强的信号还是夏季江淮流域的降水。高原大气热源偏强,江淮流域降水也会偏多。

青藏高原的气温与热力作用之间并非是简单的线性关系,增温并不一定对应青藏高原大气热源的加强。但是,一个可能的影响是,由于青藏高原所处的纬度带基本受西风带的控制,增暖的空气平流至下游地区,一方面有利于江淮流域大尺度上升运动的增强,加强季风主雨带的降水;另一方面可加强东亚季风区与周边海洋的热力对比,从而加强季风环流。

下一个“楼兰”在哪?

除了气象方面,青藏高原气候变化对周边地区的重要影响是水资源。

青藏高原素有“亚洲水塔”之称,这是因为它向南、向东、向西倾斜,成为了长江、黄河、怒江、澜沧江、雅鲁藏布江以及恒河、印度河等国际主要大江大河的发源地和分水岭。

气温的持续变暖,使得青藏高原的冰川总体呈消融的趋势。长期的遥感及地面观测显示,过去约30年间,青藏高原及其相邻地区的冰川面积由5.3万平方公里缩减至4.5万平方公里,退缩了15%。更重要的是,冰川是加速退缩的。

“短期内,冰川退缩,融水增加,将使河流水量呈增加态势。而随着冰川的持续退缩,冰川融水将锐减,到时,以冰川融水补给为主的河流,特别是中小支流将面临逐渐干涸的威胁。” 朱立平表示。

以印度河为例,印度河上游40%左右的水量来自冰川融水,一旦冰川消失殆尽,将对印度北部人民的生产生活造成严重的影响。

再如新疆地区的喀拉喀什河、玉龙喀什河、叶尔羌河,35%~45%的水量来自冰川融水。由于河流周边地区的发展依靠的就是绿洲经济,如果河流干涸,它们就可能像楼兰、雅尼一样被抛弃。

不过,让研究人员略感安慰的是,青藏高原西北部,喀喇昆仑和西昆仑地区的冰川比较稳定,甚至个别冰川还前进了一些。朱立平解释,这是由于地球中纬度西风环流带来的水气,使该地区同期降水增加,补充了冰川融水的损失。

《中国科学报》 (2015-06-05 第7版 科普)
 
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