高原影响与季风梅雨带变化趋势

中国工程院院士 徐祥德

青藏高原被称为“世界屋脊”，伴随全球变暖，青藏高原气候变化也逐渐成为全球关注的焦点之一。近50年的气象资料表明，受全球变暖影响青藏高原气候亦呈显著变化：其气温升温速率高于中国区域和全球平均状况。中国科学家研究注意到青藏高原是全球气候变化的敏感区，对全球气候变化的响应有超前趋势。

青藏高原是世界上海拔最高、范围最广、地形最复杂的高原，占中国陆地面积的1/3，平均高度可达对流层中层，是全球气候变化的关键地区之一。它通过地形和热力作用深刻地影响着全球与区域大气环流结构，借助于大气热源的作用，影响了与高原相关联的大尺度纬向和经向跨半球环流，改变了高原区域能量和物质（水汽、大气成分）分布，而且通过该区域对流层—平流层输送通道，反馈影响到亚洲和全球的大气环流。有关研究指出感热驱动的高原“气泵”在东亚季风及全球气候中有着重要的影响。青藏高原夏季加热对中亚的干旱和东亚季风起着放大器的作用。

海陆热力差异是季风形成的关键“驱动力”，随着春季向夏季过渡，占中国西部区域大范围面积的青藏、黄土高原特殊大地形，其感热通量显著加大了海陆热力差异及其季风的“驱动力”。从季节转换过程大地形强化季风“驱动力”视角，此高原大地形特殊热力作用类似“抽吸泵”效应，随着春季向夏季过渡，此类大范围大地形感热通量显著增强，并构成了广义的海陆“驱动力”因素之一，使之有利于夏季风推进，来自低纬孟加拉湾、南海的偏南或西南水汽源源不断地输送给中国、韩国与日本等东亚区域，且构建了区域间联成带状的夏季风 “梅雨降水带”。此“梅雨带”北移过程导致上述东亚各区域存在着降水区“同步”演变的现象。春夏季节过渡中青藏高原与黄土高原构成的“阶梯形”大地形自青藏高原至黄土高原的地气温差高值区“延伸”的动态演变可清晰描述出季节特征。季风过程梅雨带自东南沿海向内陆“辐射状”北进扩展；青藏高原与黄土高原边缘带南侧构成了梅雨雨带大范围活动区域。研究表明高原大地形热力作用与后期中国东部降水总量相关特征显著，高原大地形热力因素对于梅雨带北移及其季风降水区北进均具有一定的“前兆”意义。

中国区域近50年降水年代际变化特征的分析可揭示出青藏高原与黄土高原东侧边缘（季风边缘带）呈“趋旱带”（降水变率为负值区）特征，这条趋旱带与20世纪60年代中期后中国北方与西南区域先后发生大范围严重干旱现象有所吻合，1997年至2000年北方持续4年严重干旱，2006、2007年重庆、四川发生百年不遇四季连旱，2009—2010年中国西南地区云南、贵州、广西等省（自治区）遭遇历史罕见持续干旱。经研究表明，上述降水年代际“趋旱带”亦可描述出季风减弱引起弱偏南水汽输送变化特征（梅雨带北界“南缩”），通过分析研究发现高原热力作用及其水汽输送相关结构变化与季风年代际变弱趋势一致。

上述研究结论可揭示出去冬今春持续半年之久的西南地区历史罕见的旱灾与青藏高原—黄土高原东侧边缘年代际“趋旱带”存在着相关关系，并可能反映了在全球气候变化背景下高原“敏感区”大地形热力效应的年代际变化对季风强度及其偏南水汽输送的影响作用。