去年，第二次青藏科考正式啟動(dòng)。有別于“地理大發(fā)現(xiàn)”式的第一次青藏科考，這次，扎根青藏高原的科學(xué)家們聚焦“變化”，圍繞青藏高原地球系統(tǒng)變化及其影響這一關(guān)鍵科學(xué)問題，揭示機(jī)理，同時(shí)為優(yōu)化青藏高原生態(tài)安全屏障體系提出科學(xué)方案。
“上世紀(jì)70年代，我學(xué)生時(shí)期第一次上青藏高原，感覺比現(xiàn)在干燥，植被也沒有這么綠。”姚檀棟說，簡單、通俗地講，青藏高原正在變暖變濕。
“亞洲水塔”失衡，水患風(fēng)險(xiǎn)加劇
冰川可以儲(chǔ)水，高大山體可以攔截水汽，而冰川、凍土、積雪、湖泊、陸地生態(tài)系統(tǒng)又可以調(diào)節(jié)河川徑流，因此，青藏高原被稱為“亞洲水塔”。
“通過遙感和實(shí)測資料發(fā)現(xiàn)，1976年以來，藏東南冰川退縮幅度平均達(dá)到每年40米，有的甚至超過60米。”中科院青藏所研究員徐柏青告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
冰川退縮，相應(yīng)的是湖泊擴(kuò)張、河流徑流量增加。徐柏青說，青藏高原中部的色林錯(cuò)、納木錯(cuò)等6個(gè)湖泊在1999年以后明顯加速擴(kuò)張。色林錯(cuò)更是于2010年以2349平方公里的面積超過納木錯(cuò)，成為西藏最大的湖泊。
目前，青藏高原冰川、凍土融化對(duì)其湖泊每年增加水量的貢獻(xiàn)達(dá)26%左右。“而根據(jù)我們對(duì)納木錯(cuò)水量變化的定量分析，這一貢獻(xiàn)率高達(dá)52.9%。”徐柏青說。
“亞洲水塔”正朝著失衡失穩(wěn)的方向發(fā)展。姚檀棟告訴科技日?qǐng)?bào)記者，總體來看，青藏高原東部、南部季風(fēng)區(qū)水儲(chǔ)量減少，北部、西部西風(fēng)帶水儲(chǔ)量增加。同時(shí)，“水塔”固液結(jié)構(gòu)失衡，液態(tài)水體儲(chǔ)量的增加導(dǎo)致“水塔”結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
“近期水資源增加，我們感覺到青藏高原的生態(tài)好了。但據(jù)預(yù)測，本世紀(jì)中葉冰川對(duì)河流徑流的補(bǔ)給將達(dá)到最大值然后減少，所以長遠(yuǎn)看，未來水資源短缺的潛在風(fēng)險(xiǎn)在加劇。”徐柏青說，相應(yīng)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也隨之而來，例如冰湖潰決、洪水、泥石流等。
高山樹線上移，特有物種或消失
從青藏高原的東南到西北，依次分布著森林、高山灌叢、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠等生態(tài)系統(tǒng)。中科院青藏所研究員樸世龍介紹，1980年代以來，青藏高原增溫強(qiáng)烈，植被總體變綠，返青期提前、枯黃期推后、生長期延長。
青藏高原擁有北半球最高海拔的高山樹線，樹種主要包括青海云杉、川西云杉、祁連圓柏等。“我們沿著橫斷山區(qū)—祁連山的森林分布區(qū)，調(diào)查了樹線位置的時(shí)空變化，結(jié)果顯示，過去100年樹線位置平均上升了29米，最大上升幅度80米。”樸世龍說，高山樹線上升增加了森林生物量，但壓縮了高寒灌叢、草甸的生存空間，增加了高海拔特有物種消失的風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí)受青藏高原增溫影響的還有藏族人民的主要食物青稞。樸世龍說，生育期溫度升高顯著降低青稞單產(chǎn)，2000年以來，溫度每升高1℃，每公頃青稞產(chǎn)量降低0.2噸。“如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，將是今后一段時(shí)間青藏高原農(nóng)業(yè)重要而緊迫的工作。”樸世龍表示。
“加熱器”升溫，可影響非洲降水
青藏高原是影響我國極端天氣和氣候事件的關(guān)鍵區(qū)之一。“它像一個(gè)伸入對(duì)流層中層的加熱器，當(dāng)它的溫度升高，向大氣輸送的熱量就變大，從而對(duì)大氣環(huán)流產(chǎn)生更大影響。”中國氣象科學(xué)研究院副院長趙平研究員告訴科技日?qǐng)?bào)記者，在高原熱源影響下東亞冬季風(fēng)減弱，低層偏南氣流加強(qiáng)，大氣穩(wěn)定性也隨之增強(qiáng)，有助于我國中、東部冬季霾的頻繁發(fā)生。
“當(dāng)春季熱感偏強(qiáng)時(shí)，夏季長江流域降水增加，華南、華北及東北部降水減少。”趙平說，研究發(fā)現(xiàn)，春季青藏高原地表熱感與隨后的夏季中國中、東部地區(qū)降水顯著相關(guān)。利用這一信號(hào)，可以提高我國夏季降水的預(yù)報(bào)能力。
趙平說，青藏高原加熱異?？梢约ぐl(fā)出一個(gè)類似于亞洲—太平洋濤動(dòng)的北半球中緯度遙相關(guān)，能夠引起南亞、東亞，乃至非洲、北美中緯度地區(qū)的溫度和降水異常。“當(dāng)夏季高原加熱偏強(qiáng)，高原上升氣流加強(qiáng)，向西在地中海附近下沉，并激發(fā)出非洲的上升氣流異常，加強(qiáng)了非洲大陸的低壓系統(tǒng)，伴隨著低層從東大西洋到非洲大陸的西風(fēng)加強(qiáng)，從而影響非洲降水。”
