本期观点：

■湖泊、农田、径流等表征西北气候指标发生明显变化，观测数据也证明了西北暖湿化事实；

■年降水量的75%来自外来水汽输送，其余25%由本地蒸发贡献，外循环是暖湿化主要驱动力；

■外循环水汽输送能力增强，是西北降水增多的重要原因。

本期嘉宾：中国工程院院士 丁一汇

采访人：本报记者 简菊芳

从暖干到暖湿——

近半个世纪呈明显暖湿化趋势

早在2003年，中国科学院院士施雅风和研究团队在新疆、甘肃等地考察后提出“西北气候由暖干向暖湿转型”的观点，指出20世纪80年代以来，湖泊、降水、农田、径流、洪水等表征西北干旱气候区主要气候指标均发生明显变化。

数据显示，20世纪50年代至80年代，我国西部气温波动变化，上升趋势不明显。但1987年后持续出现正距平，20世纪后半叶，西北地区气温上升1.0℃，上升速率达0.2℃/10年。其中，新疆北部升温明显，50年升温1.8℃；20世纪90年代是中国最暖的10年，也是西北地区最暖的10年。

此外，20世纪60年代开始至今，西北地区降水量明显增加。《气候变化蓝皮书》1961—2010年夏季降水趋势显示，西部干旱区变湿，干旱日数不断减少，出现暖湿化趋势。

观测数据也佐证了“西北暖湿化”的观点。1961—2018年，西北地区夏季降水呈明显增加趋势，并在20世纪90年代发生了由少到多的年代际转变；西北地区年、季节降水变化空间分布，年平均、季平均为增加趋势，夏秋冬三季增加明显。

不仅年、季平均降水发生变化，西北地区夏季降水量、雨日、雨强的年代际变化也明显增加。其中，青海湖水位在干暖化背景下为下降趋势，但从2000年后受降水增加等影响开始逐渐上升。可见，从20世纪70年代开始，西北地区持续暖湿化趋势明显。

西北之水从何来——

外循环仍是主驱动力

那么，西北地区的降水从何而来？内循环与外循环，以谁为主？所谓内循环是指西北地区冰川雪山与河流融化蒸发凝结下降的内部再循环过程，外循环即西北地区之外的水汽输入后凝结降水过程。

研究团队对西北地区降水再循环过程研究表明，西北地区内部水循环加快，以春夏两季（暖季）为主，尤其是夏季内循环加速、降水增加，这与冰川融化和湖泊蒸发密切相关。

研究同时显示，西北地区年降水量75%由外来水汽（外循环）贡献，25%由本地蒸发（内循环，尤其以夏季内循环贡献较大），即外循环降水量远大于内循环降水量。这表明，气候变暖还不足以使西北地区冰冻圈发生重大和根本性变化，外循环仍是西北地区暖湿化主要驱动力。

研究团队还发现，20世纪60年代至90年代（干旱期），西北地区的水汽输送以偏南印度季风、南海季风为主；90年代后（湿润期），来自印度和南海的季风减弱，变成以北太平洋偏东水汽和北冰洋水汽输送为主，特别是偏东气流输送，且在北冰洋和北太平洋异常水汽输送增强的背景下，西北地区水汽呈明显增加趋势。

可见，近30年来，西北地区降水增加仍以外循环为主，偏北和偏东水汽输送增加为暖湿化主要驱动力。不过，随着未来气候变暖加剧，本地冰川融水、河流蒸发加速，内循环降水的贡献率将逐渐增加。

水汽输送能力增强——

西北降水增多的重要推手

研究显示，20世纪90年代以来，西北地区大气环流发生异常改变，位于蒙古-贝加尔湖和阿留申群岛地区的反气旋环流使中国东部低空产生偏北气旋，东亚夏季风环流减弱，有利于来自北冰洋和北太平洋的两支水汽向西北输送。同时，偏东风异常导致西北地区出现上升气流，有利于低空偏东风水汽辐合，从而增加西北地区夏季降水。

总之，东风输送加强，来自北部和东部的水汽可输送到西北地区，这是西北降水增多的重要原因，即外循环水汽输送能力增强。

此外，20世纪80年代以后，印度洋、西太平洋海温异常变化可能对西北地区夏季年代际变率起调节作用。印度洋-西太平洋暖池海温升高，夏季海陆热力梯度减弱，东亚被异常的偏北风控制，使来自印度洋和南海的暖湿水汽难以到达我国西部地区，而来自北冰洋和北太平洋的水汽在反气旋作用下向西北地区输送水汽能力增强，有利于西北地区降水产生。

具体表现为年代际变化前后水汽输送变化。干旱期水汽输送主要来自印度洋和南海，水汽输送较弱，西北地区呈现暖干气候特征。湿润期来自北冰洋和北太平洋异常水汽输送增强，即20世纪90年代后，在反气旋性环流的“控制”下，水汽从东和北共同向西北地区输送，尤其是偏东气流输送，使水汽从太平洋输送到西北地区。此时，来自印度洋和南海的水汽输送减弱。可见，印度洋和西太平洋增温使西北地区水汽输送由印度季风转变为偏东偏北的太平洋、北极水汽输送，是西北地区降水增加、暖湿化的一个关键原因。

研究进一步表明，除自然因素外，人类活动造成气候变暖也是我国西北暖湿化的重要因素。

来源：中国气象报

作者：丁一汇 简菊芳

日期：2023-01-28