作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2021/8/25 22:43:21
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密织气象监测网 探索高原秘密

 

日前,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布第六次评估报告第一工作组报告指出,进一步的变暖将加剧多年冻土的融化、季节性积雪的损失、冰川和冰盖的融化以及夏季北极海冰的损失。

青藏高原是全球气候变化最为敏感的地带之一。研究表明,近50年来,青藏高原暖湿化显著,年平均气温增速超过同期全球的两倍。在全球气候变化背景下,青藏高原发生了哪些变化、哪些科学问题有待解决?气象部门一直在积极努力并提供气象科技支撑。

气象监测站绘好大气曲线

如何捕捉青藏高原一点一滴的变化,离不开气象监测站点的功劳。

从1950年在扎曲河畔建立西藏第一个气象站,到1980年西藏气象站点格局基本确立,再到如今县县有局、乡乡有站,西藏气象监测站点的变化见证着气象人守护青藏高原生态环境的努力与担当。

经历70余年,气象部门在青藏高原累计建成2个国家大气本底站、6个国家气候观象台、10个天气雷达站、16个高空气象观测站、106个积雪观测站、138个冻土观测站和3051个地面气象观测站,如今的青藏高原,监测站网已实现从无到有、从落后到先进的跨越。这些站网注定将在生态气候变化综合立体监测和精准气象灾害预报预警体系建设中发挥重要作用。

瓦里关国家大气本底站便是其中代表,它坐落于青海,是世界气象组织全球大气观测网的31个全球大气本底站之一,同时也是欧亚大陆腹地唯一的大陆型全球本底站。在近30年的时间里,气象工作者依托这一重要观测站点,开展了包括温室气体、大气臭氧、气溶胶、太阳辐射、气象和边界层、降水化学等多个方面的观测,用心绘好“瓦里关曲线”。

密织气象监测网 洞察高原“气息”

不仅如此,为充分“把脉”冰川受气候变暖的影响程度,气象部门还持续开展了冰川运动速度、降水物质平衡、植被生态环境、积雪、冻土等综合观测,涉及廓琼岗日冰川、浪卡子冰川等。

气候变暖背景下,伴随极端高温和极端降水事件频繁发生,青藏高原出现了冰川退缩、冻土消融、“水塔”功能不稳定性加大等现象。

监测显示,过去50年来,青藏高原及其相邻地区冰川面积退缩了15%,高原多年冻土面积减少了16%。其中小冰川退缩的趋势更为强烈,有预测说未来五六十年,一些小冰川可能会消失。

气象灾害及衍生灾害增多,对基础设施和居民生产生活产生了重大影响。日益严峻的气候形势,呼唤着更加完善科学的监测站网布局。

为此,中国气象局出台《青藏高原冰冻圈与生态观测站网布局设计方案》。根据该方案,计划到2025年,气象部门将在青藏高原地区基本建成结构完善、布局合理、观测功能齐全、业务规范、流程科学、运行稳定可靠的冰冻圈和生态观测站网。同时,还将构建青藏高原典型类型的冰冻圈环境与生态过程数据库,支持气候变化背景下高原地区地球系统多圈层相互作用研究。

在离天空最近的地方破译大气密码

青藏高原,不仅是地理上的高地,更是科学的“高地”。

一方面,青藏高原复杂地形和加热作用对中国乃至全球天气气候产生重要影响。青藏高原就像一个巨大“引擎”,总辐射量惊人,并由此形成一个“嵌入”对流层中部大气的巨大热源,对全球与区域大气环流系统变化的动力“驱动”产生难以估计的影响。另一方面,这里仍有太多关键的科学技术问题有待解决。

为此,气象工作者对青藏高原开启漫长而曲折的探索之旅。1979年和1998年,我国先后开展了第一、二次青藏高原气象科学试验,2013年,由中国气象科学研究院牵头的第三次青藏高原大气科学试验开启预试验,并一直持续至今。2017年,国家启动实施第二次青藏高原综合科学考察研究,气象部门牵头承担“西风-季风协同作用及其影响”等任务。

“西风-季风协同作用及其影响”科考队总指挥、中国工程院院士徐祥德介绍,科考队考察了祁连山东段植被、岗什卡雪峰环境、青海湖流域水位、共和盆地风沙地貌等,途经黄河源头、通天河、子曲河,翻越了海拔4800多米的巴颜喀拉山,攀登并近距离考察海拔4700多米的阿尼玛卿冰川。

科考队调研了基层气象台站的边界层、冻土和生态等观测设备情况,重点考察了青藏高原东部不同海拔梯度下高寒植被与季节性冻土环境变化,全面了解了三江源及周边地区植被、生态环境、湿地面积、湖泊面积、冰川、冻土等变化现状。

徐祥德表示,通过此次考察,科考队直观认识到局部地区冻土融冻变化对植被、生态环境及公路路况造成的影响,全面了解了暖湿化背景下青藏高原水循环云降水特征及其生态环境变化,并对青藏高原东部山谷地形云降水有了新的认知。

 
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