科研進(jìn)展
中國西北暖濕化水汽來源和未來持續(xù)性研究獲新進(jìn)展
近年來，中國西北干旱區(qū)出現(xiàn)的暖濕化現(xiàn)象備受關(guān)注。然而，增多的水汽來源及變濕趨勢能否持續(xù)等問題，一直存在爭議。中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院科研團(tuán)隊聯(lián)合蘭州大學(xué)等多家單位，揭示了我國西北地區(qū)暖濕化水汽來源及驅(qū)動機(jī)制。
研究表明，1961至2020年間，中國西北夏季降水變化在空間上呈現(xiàn)“西增東減”的區(qū)域差異，且20世紀(jì)末是一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點，降水量由此前的下降趨勢轉(zhuǎn)為持續(xù)的上升趨勢。與1961至1997年相比，1998至2020年西北地區(qū)年降水量平均增加了約10.62毫米，增幅約9.18%。
為厘清水汽來源，研究團(tuán)隊運(yùn)用動態(tài)降水再循環(huán)模型（DRM）進(jìn)行量化分析。結(jié)果顯示，在降水增量中，由本地蒸散發(fā)（土壤蒸發(fā)、植物蒸騰）增強(qiáng)形成的再循環(huán)水汽貢獻(xiàn)率高達(dá)78%，遠(yuǎn)超外界水汽輸送22%的貢獻(xiàn)率。同期區(qū)域年蒸散發(fā)量增加10.42毫米，增幅約9.12%。結(jié)果表明，盡管長期氣候平均狀態(tài)下西北降水的水汽一半以上依賴外部輸入，但近幾十年來的濕化趨勢，主要是由局地水循環(huán)過程增強(qiáng)所驅(qū)動。氣溫上升、冰雪融水補(bǔ)給增加以及植被恢復(fù)等因素共同提升了區(qū)域蒸散發(fā)能力。
研究進(jìn)一步揭示，大尺度氣候背景場變化為局地水循環(huán)增強(qiáng)提供了有利條件。當(dāng)前處于正相位的北大西洋多年代際振蕩（AMO），通過激發(fā)跨歐亞大陸的羅斯貝波列，增強(qiáng)西北地區(qū)上空水汽輻合、抑制水汽向東輸出，為降水增加創(chuàng)造了關(guān)鍵動力條件。
研究指出，盡管當(dāng)前西北地區(qū)處于降水顯著增加階段，但這一過程可能具有波動性，未來趨勢存在較大不確定性。作為關(guān)鍵驅(qū)動力的AMO未來轉(zhuǎn)為負(fù)相位時，可能導(dǎo)致西北降水增加趨勢發(fā)生調(diào)整。另外，支撐蒸散增強(qiáng)的冰川積雪等“固態(tài)水庫”儲量有限，在氣候增暖背景下，隨著冰川持續(xù)消融，依賴冰雪融水的蒸散過程可能顯著減弱，從而削弱區(qū)域濕化進(jìn)程。
該研究成果以Local evapotranspiration and Atlantic decadal variability dominate the humidification of Northwest China為題，發(fā)表在國際期刊Advances in Atmospheric Sciences上。西北研究院于海鵬研究員為論文第一作者，蘭州大學(xué)黃建平院士為通訊作者，中國氣象局蘭州干旱氣象研究所張強(qiáng)院士為主要參與作者。研究得到國家自然科學(xué)基金氣象聯(lián)合基金重點項目、中國科學(xué)院“西部之光-西部交叉團(tuán)隊”重點實驗室專項等資助。
論文鏈接：https://www.iapjournals.ac.cn/aas/article/doi/10.1007/s00376-025-5414-5
西北干旱區(qū)“濕化”機(jī)制圖
（a）西北干旱區(qū)水分收支圖（圖中數(shù)據(jù)分母為1998–2020年夏季各變量的多年平均值，單位為10? kg/s；分子表示1998–2020年平均值相較于1961–1997年平均值的增加量。其中，F(xiàn)in為水汽流入量，F(xiàn)out為水汽流出量，F(xiàn)out-a和Fout-e分別表示由水平水汽輸送與局地蒸散發(fā)產(chǎn)生的流出水汽；Pa為外部平流水汽形成的降水，Pe為再循環(huán)降水，P為總降水；E為蒸散發(fā)）；（b）西北干旱區(qū)夏季不同降水類型對比（1961–1997年與1998–2020年平均值；上行：1961–1997年，下行：1998–2020年；紅色：再循環(huán)降水，藍(lán)色：外循環(huán)降水，綠色：殘余項；數(shù)值表示各類型水汽占同期總降水的百分比）。
