在全球變暖的背景下青藏高原積雪對氣候變化的影響
(作者未知) 2010/9/16
摘要:回顧了青藏高原積雪在全球變暖的背景下相關(guān)學者的研究,以及高原積雪對氣候影響的研究進展。結(jié)果表明:在全球變暖的背景下,青藏高原積雪卻出現(xiàn)了增加, 但是各地區(qū)積雪變化趨勢可能并不一致,或者存在差異。至于積雪增加的原因目前的研究結(jié)果都還是很初步的。高原積雪作為一種重要的陸面強迫因子,對氣候變化有一定影響,特別是對亞洲季風以及降水。
關(guān)鍵詞:全球變暖 高原積雪 氣候變化
引言
積雪是氣候系統(tǒng)中比較活躍的因子,對氣候環(huán)境變化十分敏感,它既是最活躍的環(huán)境影響因素,也是最敏感的環(huán)境變化響應(yīng)因子.青藏高原地處緯度低,平均海拔4 000 m以上,積雪是高原下墊面的一個重要特征,一方面它反射能力強,熱傳導性差;另一方面融化過程中吸收大量的熱量及其水文學效應(yīng),使土壤增濕降溫,將會改變積雪地表面的輻射平衡和大氣熱狀況,引起大氣環(huán)流變化,從而對區(qū)域氣候產(chǎn)生影響[1] 。氣候變化總是伴隨著冰雪的演變。監(jiān)測積雪的變化,檢驗積雪的變化趨勢,在探測全球氣候變化中占有重要的地位。
在全球變暖的背景下,歐亞大陸積雪出現(xiàn)了減少[2],而青藏高原積雪卻在增加[3]。作為一種重要的陸面強迫因子,積雪的增加必然對氣候變化特別是區(qū)域氣候產(chǎn)生重要影響。尤其是在青藏高原的高度上,如此大范圍的積雪增加,對氣候變化,尤其是對中國的天氣氣候有什么影響?在全球變暖的背景下,青藏高原積雪增加的原因是什么?作為氣候預(yù)測的重要因子,高原積雪和海溫等其它因子的關(guān)系是什么?青藏高原積雪變化對全球變暖的響應(yīng)是區(qū)域氣候研究一個重要的課題。
1.全球變暖引起的高原積雪變化
從 19 世紀末到 20 世紀 80 年代, 全球平均氣溫上升大約 0.6℃[4], 以全球變暖為突出標志的全球環(huán)境變化及其可能對生態(tài)系統(tǒng)及人類社會產(chǎn)生的影響, 已經(jīng)引起了科學家、各國政府與社會各界的極大關(guān)注, 作為世界“第三極”的青藏高原已成為繼南、北極之外又一個氣候變化研究的熱點地區(qū)[5], 青藏高原的氣候變化不僅是全球氣候變化的重要部分, 而且對全球氣候波動也可能起到觸發(fā)器和放大器的作用[6]。隨著80年代以來全球迅速增溫,北半球積雪面積十分顯著地減少,達到NOAA衛(wèi)星觀測以來的最低值;而高原積雪對全球變暖的響應(yīng)則表現(xiàn)為增長趨勢,年振幅從60年代到80年代明顯加大[7]。大氣環(huán)流模式依據(jù)積雪反射率一氣溫正反饋作府所預(yù)報的極地增溫的放大作用未得到觀測結(jié)果的證實。隨著80年代全球迅速增溫,Robinson報導了北半球春、秋、夏三季積雪面積自1987年以來在顯著減少[8],并且與北半球氣溫呈負相關(guān),引起了廣泛的注意。Groisman等也強調(diào)指出近20年來北半球溫帶春季積雪面積的減少導致那里春季增溫[9]。然而值得注意的是,冬季積雪仍維持在多年平均值上下,并未出現(xiàn)減少趨勢,雖然冬季升溫最為顯著。與此同時,雷達測高結(jié)果表明格陵蘭冰蓋表面高程在增加[10],南極冰蓋從60年代中以來雪積累率也在增加[11]。新格陵蘭冰芯資料證明,Younger Dryas冷期結(jié)束時雪積累率突然大幅度增加閉。降雪量增加是極寒冷地區(qū)氣候轉(zhuǎn)暖的特征。
根據(jù)李培基文章[3]所述, 青藏高原積雪和兩極地區(qū)積雪一樣,它與氣候相互作用的性質(zhì)與溫帶地區(qū)截然不同,這里增溫將導致降雪量的增加。這種氣溫一降雪量之間的正反饋作用將不同程度地抵消積雪反射率一氣溫正反饋作用。雖然高原作為一個整體,積雪量是隨全球增溫而增加,但是各地區(qū)積雪變化趨勢可能并不一致,或者存在差異。
那么在全球變暖的背景之下,北半球春、秋、夏季積雪面積減少,但是青藏高原積雪卻出現(xiàn)了增加趨勢,為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?劉華強等[12]認為東亞冬季風的減弱、高原南側(cè)冬春季西風的增強及西風擾動的活躍是造成青藏高原冬春積雪顯著增多的主要原因。但與AO、NAO、PDO、ENSO、印度洋海溫有沒有聯(lián)系?聯(lián)系的物理機制又是什么?只有弄清楚高原積雪增加的原因,才能預(yù)測積雪什么時候減少,從而為我國年際和年代際氣候預(yù)測提供依據(jù)。對這一問題,目前的研究結(jié)果都還是很初步的。這個問題的圓滿解決還有很多工作要做。
2.高原積雪變化對氣候變化的影響
高原積雪作為一種重要的陸面強迫因子,和副高、阻高、冬夏季風、ENSO、海溫等影響中國天氣氣候的因子有密切關(guān)系。過去由于青藏高原積雪空間分布資料的缺乏,使該領(lǐng)域的研究長期處于停滯狀態(tài), 60年代中期衛(wèi)星遙感新技術(shù)的應(yīng)用為全球雪冰監(jiān)測開辟了新紀元。NOAA衛(wèi)星積雪監(jiān)測至今已積累了近30年的北半球積雪面積資料,美國宇航局(NASA)SMMR微波測雪也獲得了10年北半球積雪深度資料,我國高原地區(qū)臺站氣象觀測網(wǎng)從1957年以來也初步建成[13]。盡管如此,青藏高原積雪監(jiān)測仍然是(未完,下一頁)
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