青藏高原地表變暗對區域冰川及亞洲季風系統的影響

　　青藏高原以高、寒、旱著稱，通過動力和熱力作用驅動亞洲氣候環境演變。在全球變暖的背景下，高原植被變綠與冰凍圈退縮導致高原地表反照率不斷降低，即地表整體變暗，而且這一變暗趨勢預計在未來將持續增強。過去的研究大多關注地質歷史時期高原隆升對亞洲季風系統的影響。然而，以高原地表變暗為顯著特征的現代地表過程變化如何影響與調控區域冰川與亞洲季風系統至今仍不清楚。

　　針對這一問題，北京大學城市與環境學院樸世龍院士團隊和中國科學院青藏高原研究所姚檀棟院士團隊利用陸氣耦合模式與冰川模型研究了高原地表變暗對區域冰川與亞洲季風系統的影響。結果表明，在高排放情景下，相對于本世紀初，高原地表反照率在本世紀末預計降低10.5%；地表變暗將顯著改變地表能量平衡，顯著降低向上短波輻射、增加地表凈輻射，進而增強地表感熱通量，使得局地氣溫升高約0.24度（圖1）。

　　一方面，高原地表變暗引起的增溫效應加劇了區域冰川融化。地表變暗導致的冰川體積損失量將隨著時間的推移不斷增強，從本世紀末的6.9%增至更長時間尺度即冰川達到氣候穩定狀態時的25.2%（圖2a）。地表變暗導致的冰川損失也呈顯著的空間差異：位于高原中西部即喜馬拉雅山脈中西部與興都庫什山脈的冰川退縮尤為劇烈，其長期損失量在35%以上；而位于高原東南部即喜馬拉雅山脈東部與橫斷山脈的冰川則相對穩定，其長期損失量小于7%（圖2b）。

　　另一方面，地表變暗還通過增強地表感熱通量，使得氣團上升運動加強，繼而增強了南亞高壓與下游西太平洋副熱帶高壓。這不僅增強了南亞夏季降水，還進一步加劇了當前發生的東亞夏季降水“南澇北旱”現象（圖3）。上述研究結果對準確認識全球變暖背景下高原地表過程變化在亞洲氣候環境演變中所發揮的作用具有重要意義，也為準確預估亞洲季風系統變化以及合理制訂區域水資源管理政策提供了重要科學支撐。

　　上述研究成果以“Regional and tele-connected impacts of the Tibetan Plateau surface darkening”為題，于2023年1月3日發表于《自然-通訊》（Nature Communications）雜志。北京大學城市與環境學院2019級博士生湯舒暢為第一作者，樸世龍和中國科學院青藏高原研究所汪濤研究員為共同通訊作者。