中国西北气候有异常科研人员20多年前就有预测

【文/调查者网专栏作者 韩健夫】

全球变暖如今现已成为民众所遍及熟知的一个全球性论题。咱们生活在全球变暖的气候大布景下，每时每刻都在承受来自气候改变的影响。我国地域广袤，气候类型很多，咱们无法“一言以蔽之”全球变暖对我国气候所带来的悉数影响。依据最新的研讨成果，郑景云等学者将我国气候区划分为12个温度带、24个干湿区、56个气候区，而全球变暖对每一个气候区的温度、降水影响状况均不尽相同。所以，不加地域区分地谈全球变暖的影响既不客观，也不科学。

就我国西北区域而言，气候区涉及到中温带、暖温带、高原温带的干旱与半干旱区。虽上述气候区年均降水量均在400mm以下，但降水散布极点不均匀，加之当地生态环境软弱，是世界上气候环境最为灵敏的区域之一，所以该区域的气候改变一向颇受重视。上世纪90年代，施雅风院士依据当地地表气温、降水量、冰川融化量和径流量等目标，指出西北区域，尤其是新疆区域气候于1987年后会忽然向暖、湿型转型，然后提出了西北气候自暖干向暖湿转型的假说。从假说提出至今，现已曩昔20余年的时刻。在此期间，研讨人员不断对西北区域降水、干湿状况的改变进行更为详尽的研讨，其间便包含对西北区域气候区的进一步细化。咱们知道陕西、甘肃、宁夏、青海和新疆5省除东南部为温带季风气候之外，其他区域均为温带大陆性气候，两者降水差异极大。因而，科研人员依据降水改变散布的气候分区将西北区域划分为西北东部区域（Ⅴ）、青海高原及边坡区域（Ⅳ）、河西走廊区域（Ⅲ）、北疆区域（Ⅰ）和南疆区域（Ⅱ）。

图1 我国西北区域降水气候分区

（来历：刘维成等：《近55年来我国西北区域降水改变特征及影响要素剖析》，《高原气候》，2017年第6期，第1535页）

在此基础上，科研人员对1961-2015年西北各气候分区的降水改变打开研讨，发现自20世纪80年代中期以来，西北区域各气候分区均发作了气候的转型，其间除西北东部分区降水量呈现削减趋势外，其他分区的降水量均呈添加趋势。这必定论根本与施雅风院士的猜测共同，西北区域，尤其是西部呈现由干向湿的转型。并且，将降水量改变同当地的温度进行比照，发现跟着西北区域全体温度的上升，这一降水散布格式将会连续较长的一段时刻，即西北东部的降水会跟着全球变暖而日趋干旱，而西北西部的降水量会随温度上升而继续增多。这儿需求留意的是，据陈发虎院士团队的研讨，西北区域东部受东亚季风影响的区域和西部干旱区间的干湿改变或许存在“错位相”特征，即干湿改变在时刻上的不同步性。

从历史上看，以曩昔千年作为时刻尺度，发现西北区域东、西部均经历过数次干湿改变，能够说干湿状况的转型是一种正常的气候现象。依据历史文献记载予以重建的历史时期西北东部区域的干湿改变，1050-1249年、1450-1549年、1721-1750年、1900-1949年均为偏干时期，1350-1449年、1550-1720年、1750-1899年则是偏湿润的时期。咱们从中能够看出历史上该区域处于湿润的时刻往往长达百年及以上，且与干旱交织呈现，构成较为显着的百年际干湿改变周期。

关于历史文献缺乏的西部干旱区，研讨人员则使用柴达木盆地苏干湖的年纹层岩芯摇蚊等其他代用材料的记载，重建曩昔千年的湿度改变。经过比对两地干湿呈现时段，发现在14-17世纪期间存在显着的干湿差异。因而，从长时段调查可知，西北区域东西部之间的干湿错位并不稀有，并且一旦呈现干湿转型，往往会继续百年左右的时刻，不会在短时期内再度改变。

本年雨水多，8月莫高窟邻近戈壁沙漠泛起绿意。敦煌研讨院供图 孙志军 摄

全球各地的科研人员均在对区域气候改变的驱动力机制进行孜孜不倦的探究。当时需求处理的不单单是调查全球变暖带给世界各地的影响问题，而是要进一步解说全球变暖关于区域气候改变的效果机制。从全球规模来看，跟着气候变暖，水文循环得到显着加强，北半球高纬度区域、中非、印度和东南亚区域的年降水量显着上升，而包含南美洲中北部、非洲南部、澳大利亚和印度尼西亚等低纬度区域降水显着较少，干旱趋势趋于增强。

就我国西北区域而言，经科研人员的研讨，降水量与全球温度存在必定的对应联系。首要表现为为西北区域的西部干旱区年降水量随全球气温升高呈现添加趋势，而东部半干旱区年降水量呈削减趋势。例如，靳立亚等人发现了较为值得重视的现象，即新疆区域在最近4个全球均匀气温较高年份的均匀降水量比4个温度较低年份的均匀降水量添加了30%以上，而在甘新鸿沟及甘肃东部区域是削减的。

从机制上调查，西北区域的水汽运送途径有三，即来自大西洋、北冰洋等的西风带，来自印度洋的南亚季风和来自太平洋的东亚季风。在全球变暖的趋势下，北冰洋的水汽呈现添加趋势，极大影响到北半球中高纬度大气环流的根本状况，代表性的影响即北极涛动（AO）的骤变。如当北极涛动（AO）处于正位相时，极涡面积指数偏小，而研讨人员发现，极涡面积削减与西北降水西增东减的现象有很好的相关性。

相同，全球变暖经过影响热带中东太平洋和北太平洋中纬度海洋表面温度，然后效果于太平洋的东亚季风强度，然后影响西北区域东部的降水多寡。这儿需求留意的是，不管全球变暖对哪一个水汽来历区的海洋-大气形成影响，均导致一个共同性的成果，即西北区域降水的西增东减。

图2：北极涛动（AO）不同位相效应图

（来历：香港天文台官网，J. M. Wallace, University of Washington供图）

上述评论的是西北区域年均降水量问题。那么，在全球变暖的布景下，极点降水与干旱的发作频率是否也随之添加呢？依据气候部门的研讨，西北区域在全球变暖的布景下，极点降水日数在曩昔30年间，有显着的添加。这表明极点降水事情的发作频率越来越高。在空间散布上，除西北区域东南部外，其他区域极点降水日数均呈添加趋势，尤其是新疆区域添加趋势最显着。

从历史上看，在曩昔1000年中，西北区域东部发作概率为10%的极点干旱事情曾在11世纪、15世纪和20世纪频频呈现，其间15世纪竟高达24次之多。而关于历史时期西北区域西部极点干旱的重建，研讨人员依据青海柴达木盆地的树轮记载，发现曩昔2800年中，相同发作概率的极点干旱事情在西汉初年、唐末五代和明代中前期最为频频，魏晋南北朝和明代末年是群发期，而公元5-12世纪是低发期。由此能够看出，在整个历史时期，西北区域的极点降水、干旱事情均呈现出群发性和间歇性相间的特征，且继续时刻往往长达百年及以上。

图3：曩昔1000年西北东部区域极点干旱数量图

（来历：杨煜达、韩健夫：《历史时期极点气候事情的鉴别办法研讨——以西北千年旱灾序列为例》，《历史地理》第30辑，2014年，第27页）

面临未来西北区域长时间的降水与极点降水散布格式，从社会经济开展和防灾救灾视点动身，咱们要打开相应的预判、防备作业。在干旱和半干旱的西北区域，降水是农牧业出产的首要影响要素，因而降水改变在西北区域农牧业开展、经济建设中扮演着重要的人物。可是单单看降水量并不全面。年干燥度，即最大或许蒸散多年均匀与年降水量多年均匀的比值，相同是影响植被类型和农业出产类型的重要因子。研讨人员对西北区域干燥度改变进行研讨后发现，在上世纪80年代中后期，西北区域干燥度呈现骤变，之后跟着西北区域西部降水量的添加和蒸发量的下降，干燥度指数呈现不断减小的趋势。这无疑对西北区域农牧业出产带来利好效应。

在防灾救灾方面。西北区域西部降水量的逐步增多，一方面会引起土壤湿度、地表掩盖的正效应改变，然后按捺沙尘暴的发作；但另一方面，降水的增多是以弱降水显着削减、强降水日数及降水量显着增多的方法完成，然后简单导致因为极点降水事情而引发的泥石流、滑坡等次生灾祸增多。别的，西北区域东部降水量的削减趋势相同值得重视。跟着气候进一步变暖，降水量削减趋势会益发严峻，尤其是旱季，随气温升高，降水量的削减会导致该区域干旱趋势加重，特别是宁夏中部、甘肃中部和陕西北部等一些常常发作干旱的区域局势益发严峻。

总归，“通古今之变”使咱们能够对当时全球变暖布景下呈现的西北区域降水改变坚持更为理性的情绪。面临西北区域干湿的转型与极点降水增多等改变，应将重视要点更多放在社会开展和防灾减灾之上，而非猎奇式地进行夸大烘托乃至传达不必要的惊惧。

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