专家视点⑦马耀明:加强多圈层立体观测与数值模拟应对青藏高原暖湿化-中国气象局政府门户网站
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聚焦青藏高原生态保护与气候变化适应·专家视点⑦
马耀明:加强多圈层综合立体观测与数值模拟 是应对高原暖湿化有效途径之一

发布时间:2021年09月03日 来源:中国气象报社

  中科院青藏高原研究所研究员 马耀明

  青藏高原被称作“地球第三极”和“亚洲水塔”,是全球气候变化的敏感区域和天然实验室。近年来的研究发现,青藏高原地区暖湿化趋势明显。高原地区的地表温度和空气温度呈显著增加趋势,增温幅度可达每十年0.26±0.16K(开氏度)和0.29±0.16K,显著高于北半球平均增温幅度;而喜马拉雅山北坡地区的变暖趋势又是高原地区的1.5倍。同时,高原地区大气水汽含量和降水量呈现增多趋势,高原年平均降雨量增加幅度为每十年2.54毫米。温度升高和降水量增加使青藏高原地区生态状况趋好。

  青藏高原拥有世界上海拔最高的内陆湖泊群。研究发现,高原湖泊蒸发的水资源量每年可达517亿吨,并且在气候变暖背景下呈现出湖泊面积增加、冰期缩短、蒸发量持续增多的趋势,同时高原陆地下垫面蒸散发的水资源量大约为1.2383万亿吨。高原地区水循环过程显著加快,表现为降水增多、冰川和积雪融化、冻土活动层增厚等,使高原部分地区冰崩、冰湖溃决、河川洪水、泥石流、寒潮和雪灾等自然灾害频发,对人们的生产生活造成显著影响。

  应对高原气候暖湿化和部分地区自然灾害风险增加的态势,我们应当从以下三个方面采取一些有效措施。

  首先,加强青藏高原多圈层地气相互作用综合立体观测试验是最重要的手段之一。尽管在青藏高原地区已经开展了多次外场观测试验,并且在一些专项项目的支持下初步构建了青藏高原气候系统多圈层地气相互作用过程综合观测研究网络,但是青藏高原面积广袤、自然环境严酷,高原气候系统综合观测站点稀疏的问题仍然存在,特别是高原西部及西北部地区仍然缺乏有效的地面观测。随着现代气象探测新技术、新方法不断涌现,如何将不同时空尺度的地基、空基和天基观测有机融合,形成一套更加全面、准确、时空分辨率高的地面气象要素、地表关键参数数据集,更好地服务于青藏高原复杂地表气候变化及其水循环过程加快与自然灾害风险等环境效应研究,仍是一个亟待解决的问题。目前各单位自建自管台站的观测数据在可用性、可比性、连续性、共享性方面普遍存在问题,制约着数据的充分利用。因此,野外台站观测还需建立严格的质量控制标准和数据质量评估方案、规范的仪器维护和标定方法及完善的数据汇交和共享体系。

  其次,青藏高原多圈层气候系统综合观测资料的分析还需加强总结并进行系统比较,尤其需加强针对不同下垫面特征差异的分析,以更加全面地认识青藏高原复杂气候系统的变化及其影响规律。

  最后,将地面台站观测的局地参数升到数值模式的网格尺度上,进而通过模拟来揭示高原气候暖湿化及部分地区自然灾害风险增加机理方面的研究还相当缺乏。大量来之不易的观测数据及观测试验结果分析数据对陆面过程参数化发展与完善的贡献十分有限,这一方面与目前高原地区野外观测数据共享开放度不够有关,另一方面也是由于以往研究的很多局地参数化关系并没有有效地转化为适用于数值模式的陆面过程参数化方案或卫星遥感反演模式中所需要的参数。因此,在今后的研究中,需要探索在获得局地参数的基础上,将陆面过程局地观测与小尺度平均通量观测、卫星遥感反演及数值模拟等相结合的方法。(作者系第二次青藏高原科考任务一专题三负责人)

  (责任编辑:张林)

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