青藏高原是中國(guó)最大、世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”“第三極”，對(duì)我國(guó)乃至全球氣候都有難以忽視的影響。同時(shí)，青藏高原蘊(yùn)含豐富水資源，外流水系流域面積占高原總面積的53.56%，也是亞洲許多著名大河發(fā)源地，素有“亞洲水塔”之稱。

近幾十年來(lái)，青藏高原暖濕化愈發(fā)引起關(guān)注。關(guān)于青藏高原濕化的原因眾說(shuō)紛紜，但此前研究并沒(méi)有一個(gè)定量的表述有力解釋當(dāng)前程度的濕化。近日，中國(guó)氣象科學(xué)研究院大氣成分與環(huán)境氣象研究所所長(zhǎng)、研究員王志立，中國(guó)氣象科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、研究員車慧正，中國(guó)氣象局碳中和監(jiān)測(cè)與評(píng)估中心主任、中國(guó)工程院院士張小曳及其團(tuán)隊(duì)量化分析了近四十年夏季青藏高原水汽收支變化，并從人為氣溶膠強(qiáng)迫角度對(duì)其分析解釋。

青藏高原位于亞歐大陸內(nèi)部，其平均海拔高達(dá)4200米，原本平直經(jīng)過(guò)此地的西風(fēng)氣流受阻擋后，從高原北側(cè)和南側(cè)分別繞行，使此處的大氣環(huán)流發(fā)生了重要變化。這種環(huán)流形態(tài)可以被視為一個(gè)長(zhǎng)方形的“邊框”，其水汽收支可分為東南西北四個(gè)方向，其中西側(cè)、北側(cè)主要靠西風(fēng)急流向內(nèi)部輸送水汽；南側(cè)主要靠印度季風(fēng)進(jìn)行水汽輸送，東側(cè)則主要表現(xiàn)為西風(fēng)急流向下游輸送水汽，即南、北、西側(cè)為水汽輸入通道，東側(cè)則為水汽輸出通道。

以水汽輸送最為劇烈的夏季為例，1979年至2014年青藏高原總體水汽含量增加，這與多年來(lái)青藏高原濕化的結(jié)論一致。具體而言，西側(cè)、南側(cè)水汽輸送量無(wú)顯著變化，北側(cè)表現(xiàn)西風(fēng)急流減弱趨勢(shì)，即水汽輸入減少（表現(xiàn)為凈支出）；東側(cè)因西風(fēng)急流減弱，水汽向下游輸送減少（表現(xiàn)為凈收入），東側(cè)凈收入多于北側(cè)凈支出，這也是青藏高原濕化最直接的原因。

在了解各個(gè)邊界水汽收支情況之后，團(tuán)隊(duì)以第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）中11個(gè)模式的氣溶膠、溫室氣體、自然強(qiáng)迫和內(nèi)部氣候變率等五類影響因子對(duì)其解釋，量化了這些影響因子在高原水汽收支變化中的占比，模擬結(jié)果表明，氣溶膠強(qiáng)迫在青藏高原東側(cè)水汽通量變化趨勢(shì)中起了主導(dǎo)作用，而溫室氣體和自然強(qiáng)迫則抑制了這種變化趨勢(shì)。

研究還進(jìn)一步探究了氣溶膠強(qiáng)迫導(dǎo)致青藏高原水汽增加的機(jī)理。王志立介紹，氣溶膠對(duì)氣候的影響可分為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)兩種。直接效應(yīng)是指氣溶膠通過(guò)散射或吸收短波和長(zhǎng)波輻射，直接影響地-氣系統(tǒng)的能量平衡；間接效應(yīng)是指氣溶膠作為云凝結(jié)核或冰核通過(guò)改變?cè)频奈⑽锢磉^(guò)程來(lái)影響云的輻射特性、云量和云的壽命，進(jìn)而影響地球的輻射平衡、水循環(huán)和氣候系統(tǒng)。

綜合來(lái)看，人為氣溶膠排放增加對(duì)地-氣系統(tǒng)起到了凈冷卻效應(yīng)。近年來(lái)，青藏高原上游地區(qū)氣溶膠減少導(dǎo)致異常升溫，而其下游氣溶膠增多導(dǎo)致異常冷卻。上下游地區(qū)的這種差異一方面導(dǎo)致了對(duì)流層上層向東傳遞的異常羅斯貝波列，減弱高原東部的西風(fēng)氣流和水汽輸出；另一方面高原東部中緯度大氣形成向南的異常溫度梯度，加劇西風(fēng)急流減弱，并進(jìn)一步造成東側(cè)水汽輸出減弱。

此前在提到氣候變化時(shí)，往往更關(guān)注溫室氣體的影響，那么氣溶膠為何在青藏高原有這么強(qiáng)的影響力？王志立解釋，這主要由于溫室氣體在全球大致均勻分布，且其壽命較長(zhǎng)，對(duì)于長(zhǎng)期、全球性變暖負(fù)主要責(zé)任；氣溶膠的分布則存在區(qū)域性差異，且壽命較短，因而對(duì)于短期、區(qū)域溫度變化影響更為顯著。

正是由于二者在時(shí)空尺度上的差異，團(tuán)隊(duì)也呼吁，在考慮應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期氣候變化的同時(shí)，不可忽視短期和區(qū)域性氣候變化。因此，需對(duì)未來(lái)氣溶膠減排的區(qū)域氣候效應(yīng)開(kāi)展綜合研判，綜合規(guī)劃綠色減排路徑，更加科學(xué)合理地應(yīng)對(duì)氣候變化。(作者：張藝博)