青藏高原是中國最大、世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”“第三極”，對我國乃至全球氣候都有難以忽視的影響。同時，青藏高原蘊含豐富水資源，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，青藏高原暖濕化愈發(fā)引起關注。關于青藏高原濕化的原因眾說紛紜，但此前研究并沒有一個定量的表述有力解釋當前程度的濕化。近日，中國氣象科學研究院大氣成分與環(huán)境氣象研究所所長、研究員王志立，中國氣象科學研究院副院長、研究員車慧正，中國氣象局碳中和監(jiān)測與評估中心主任、中國工程院院士張小曳及其團隊量化分析了近四十年夏季青藏高原水汽收支變化，并從人為氣溶膠強迫角度對其分析解釋。

青藏高原位于亞歐大陸內(nèi)部，其平均海拔高達4200米，原本平直經(jīng)過此地的西風氣流受阻擋后，從高原北側和南側分別繞行，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)可以被視為一個長方形的“邊框”，其水汽收支可分為東南西北四個方向，其中西側、北側主要靠西風急流向內(nèi)部輸送水汽；南側主要靠印度季風進行水汽輸送，東側則主要表現(xiàn)為西風急流向下游輸送水汽，即南、北、西側為水汽輸入通道，東側則為水汽輸出通道。

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，這與多年來青藏高原濕化的結論一致。具體而言，西側、南側水汽輸送量無顯著變化，北側表現(xiàn)西風急流減弱趨勢，即水汽輸入減少（表現(xiàn)為凈支出）；東側因西風急流減弱，水汽向下游輸送減少（表現(xiàn)為凈收入），東側凈收入多于北側凈支出，這也是青藏高原濕化最直接的原因。

在了解各個邊界水汽收支情況之后，團隊以第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6）中11個模式的氣溶膠、溫室氣體、自然強迫和內(nèi)部氣候變率等五類影響因子對其解釋，量化了這些影響因子在高原水汽收支變化中的占比，模擬結果表明，氣溶膠強迫在青藏高原東側水汽通量變化趨勢中起了主導作用，而溫室氣體和自然強迫則抑制了這種變化趨勢。

研究還進一步探究了氣溶膠強迫導致青藏高原水汽增加的機理。王志立介紹，氣溶膠對氣候的影響可分為直接效應和間接效應兩種。直接效應是指氣溶膠通過散射或吸收短波和長波輻射，直接影響地-氣系統(tǒng)的能量平衡；間接效應是指氣溶膠作為云凝結核或冰核通過改變云的微物理過程來影響云的輻射特性、云量和云的壽命，進而影響地球的輻射平衡、水循環(huán)和氣候系統(tǒng)。

綜合來看，人為氣溶膠排放增加對地-氣系統(tǒng)起到了凈冷卻效應。近年來，青藏高原上游地區(qū)氣溶膠減少導致異常升溫，而其下游氣溶膠增多導致異常冷卻。上下游地區(qū)的這種差異一方面導致了對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，加劇西風急流減弱，并進一步造成東側水汽輸出減弱。

此前在提到氣候變化時，往往更關注溫室氣體的影響，那么氣溶膠為何在青藏高原有這么強的影響力？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，對于長期、全球性變暖負主要責任；氣溶膠的分布則存在區(qū)域性差異，且壽命較短，因而對于短期、區(qū)域溫度變化影響更為顯著。

正是由于二者在時空尺度上的差異，團隊也呼吁，在考慮應對長期氣候變化的同時，不可忽視短期和區(qū)域性氣候變化。因此，需對未來氣溶膠減排的區(qū)域氣候效應開展綜合研判，綜合規(guī)劃綠色減排路徑，更加科學合理地應對氣候變化。(作者：張藝博)