在全球变暖的背景下青藏高原积雪对气候变化的影响
摘要：回顾了青藏高原积雪在全球变暖的背景下相关学者的研究，以及高原积雪对气候影响的研究进展。结果表明：在全球变暖的背景下,青藏高原积雪却出现了增加, 但是各地区积雪变化趋势可能并不一致，或者存在差异。至于积雪增加的原因目前的研究结果都还是很初步的。高原积雪作为一种重要的陆面强迫因子，对气候变化有一定影响，特别是对亚洲季风以及降水。
关键词：全球变暖 高原积雪 气候变化
引言
积雪是气候系统中比较活跃的因子,对气候环境变化十分敏感,它既是最活跃的环境影响因素,也是最敏感的环境变化响应因子.青藏高原地处纬度低,平均海拔4 000 m以上,积雪是高原下垫面的一个重要特征,一方面它反射能力强,热传导性差;另一方面融化过程中吸收大量的热量及其水文学效应,使土壤增湿降温,将会改变积雪地表面的辐射平衡和大气热状况,引起大气环流变化,从而对区域气候产生影响[1] 。气候变化总是伴随着冰雪的演变。监测积雪的变化，检验积雪的变化趋势，在探测全球气候变化中占有重要的地位。
在全球变暖的背景下,欧亚大陆积雪出现了减少[2],而青藏高原积雪却在增加[3]。作为一种重要的陆面强迫因子,积雪的增加必然对气候变化特别是区域气候产生重要影响。尤其是在青藏高原的高度上,如此大范围的积雪增加,对气候变化,尤其是对中国的天气气候有什么影响?在全球变暖的背景下,青藏高原积雪增加的原因是什么?作为气候预测的重要因子,高原积雪和海温等其它因子的关系是什么?青藏高原积雪变化对全球变暖的响应是区域气候研究一个重要的课题。
1.全球变暖引起的高原积雪变化
从 19 世纪末到 20 世纪 80 年代, 全球平均气温上升大约 0.6℃[4], 以全球变暖为突出标志的全球环境变化及其可能对生态系统及人类社会产生的影响, 已经引起了科学家、各国政府与社会各界的极大关注, 作为世界“第三极”的青藏高原已成为继南、北极之外又一个气候变化研究的热点地区[5], 青藏高原的气候变化不仅是全球气候变化的重要部分, 而且对全球气候波动也可能起到触发器和放大器的作用[6]。随着80年代以来全球迅速增温,北半球积雪面积十分显著地减少,达到NOAA卫星观测以来的最低值;而高原积雪对全球变暖的响应则表现为增长趋势,年振幅从60年代到80年代明显加大[7]。大气环流模式依据积雪反射率一气温正反馈作府所预报的极地增温的放大作用未得到观测结果的证实。随着80年代全球迅速增温，Robinson报导了北半球春、秋、夏三季积雪面积自1987年以来在显著减少[8]，并且与北半球气温呈负相关，引起了广泛的注意。Groisman等也强调指出近20年来北半球温带春季积雪面积的减少导致那里春季增温[9]。然而值得注意的是，冬季积雪仍维持在多年平均值上下，并未出现减少趋势，虽然冬季升温最为显著。与此同时，雷达测高结果表明格陵兰冰盖表面高程在增加[10]，南极冰盖从60年代中以来雪积累率也在增加[11]。新格陵兰冰芯资料证明，Younger Dryas冷期结束时雪积累率突然大幅度增加闭。降雪量增加是极寒冷地区气候转暖的特征。
根据李培基文章[3]所述, 青藏高原积雪和两极地区积雪一样，它与气候相互作用的性质与温带地区截然不同，这里增温将导致降雪量的增加。这种气温一降雪量之间的正反馈作用将不同程度地抵消积雪反射率一气温正反馈作用。虽然高原作为一个整体，积雪量是随全球增温而增加，但是各地区积雪变化趋势可能并不一致，或者存在差异。
那么在全球变暖的背景之下,北半球春、秋、夏季积雪面积减少,但是青藏高原积雪却出现了增加趋势,为什么会出现这种现象呢?刘华强等[12]认为东亚冬季风的减弱、高原南侧冬春季西风的增强及西风扰动的活跃是造成青藏高原冬春积雪显著增多的主要原因。但与AO、NAO、PDO、ENSO、印度洋海温有没有联系?联系的物理机制又是什么?只有弄清楚高原积雪增加的原因,才能预测积雪什么时候减少,从而为我国年际和年代际气候预测提供依据。对这一问题,目前的研究结果都还是很初步的。这个问题的圆满解决还有很多工作要做。
2.高原积雪变化对气候变化的影响
高原积雪作为一种重要的陆面强迫因子,和副高、阻高、冬夏季风、ENSO、海温等影响中国天气气候的因子有密切关系。过去由于青藏高原积雪空间分布资料的缺乏,使该领域的研究长期处于停滞状态, 60年代中期卫星遥感新技术的应用为全球雪冰监测开辟了新纪元。NOAA卫星积雪监测至今已积累了近30年的北半球积雪面积资料,美国宇航局(NASA)SMMR微波测雪也获得了10年北半球积雪深度资料,我国高原地区台站气象观测网从1957年以来也初步建成[13]。尽管如此,青藏高原积雪监测仍然是全球积雪研究中的难题,要想揭示高原积雪空间分布、季节变化与年际波动的真实面目,仍然是雪冰科学工作者面临的挑战。
青藏高原积雪具有明显的气候变化特征,它对冬、春季积雪异常与东亚夏季风降水也有显著关系。郑益群等[14]认为,积雪的增加将使华南降水减少而江淮流域降水增多,并且冬季积雪深度的增加比积雪面积的扩大和春季积雪深度增加对后期的气候影响更大。张顺利和陶诗言[15]从资料和数值模拟方面研究了青藏高原积雪对亚洲夏季风的影响。Wu和Qian[16]用1960~1998年青藏高原雪深资料,讨论了高原积雪变化对我国降水的影响,指出高原冬、春季积雪与我国长江中下游降水有显著的正相关。Zhao等[17]进一步分析了春季积雪与东亚初夏季风爆发和降水的关系。
近年来,科学家们通过不懈的努力,对高原积雪影响我国气候机理的认识有了很大进展。但由于积雪观测资料的误差大、时间短,高原地形处理问题等对动力模式的困扰都给研究工作带来了不少困难。
3结论与问题
本文通过对高原积雪相关文献的阅读得到一些结论和问题：
（1）在全球变暖的背景下,欧亚大陆积雪出现了减少,而青藏高原积雪却在增加。
（2）东亚冬季风的减弱、高原南侧冬春季西风的增强及西风扰动的活跃是造成青藏高原冬春积雪显著增多的主要原因。
（3）高原积雪对我国天气气候的影响,不同学者得到的结论不尽相同。究其原因,可能是使用统计方法时,实际资料中既包括了青藏高原积雪异常对降水的影响,又包括了欧亚雪盖异常的影响,所取的积雪资料和降水资料的站点和时段也不一致,加上积雪的缺测问题,导致在许多基本认识一致的同时，统计和模拟结果难免出现一些差异。
（4）在全球变暖的背景下,青藏高原积雪却出现了增加,对这一问题的研究具有哪些重要的现实意义。
（5）如何通过高原积雪变化预测高原地区及周边地区的气候变化。
（6）青藏高原资料缺乏,关于青藏高原气候变化的研究主要以统计分析为主;不清楚高原冰冻圈对全球变化的响应过程,以及这种响应对全球和区域气候的反馈机制。
这些问题都有待解决的问题。因此,今后应该加强青藏高原地区气候代用资料的系统性重建和资料精度的提高,深入开展青藏高原冰雪、冻土过程的研究,以改进气候系统模式对高原气候变化的模拟水平对全球气候变化的研究很重要。
参考文献
[1] 王叶堂,何勇,侯书贵. 2000-2005年青藏高原积雪时空变化分析.冰川冻土，2007，29（6）.
[2] 朱玉祥，丁一汇. 青藏高原积雪对气候影响的研究进展和问题.气象科技，2007，35（1）.
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