青藏高原水汽输送对于高原水储量的变化有重要的调节作用，进而对下游地区的农业、生产、生活用水产生显著影响。在气候变暖背景下，青藏高原水汽输送的演变过程亟待明确。第六次国际耦合模式比较计划 (CMIP6) 为气候预测提供了有力的科学支撑。然而，目前有关CMIP6不同模型对于青藏高原水汽输送模拟能力的系统性的检验仍较为缺乏，这为研究高原水储量的变化带来了较大的不确定性。
为此，中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队高晶研究员等利用亚洲精细化分析数据 (HAR v2) 作为参照数据，开展了CMIP6模型对于青藏高原水汽输送历史模拟的检验。研究团队针对以往研究中检验方案的不足，将青藏高原划分为13个边界（图1），在每个边界上对模拟结果开展检验，并统计最终的检验结果。基于上述方法，研究人员讨论了33个CMIP6成员模拟青藏高原水汽输送的主要不足，并给出了模式在季风期与非季风期中模拟能力的排名（图2）。此外，利用HAR v2数据，研究团队还探究了上述13个边界上的水汽输送更为细致的时空特征。
研究发现，33个CMIP6模式基本可以再现青藏高原水汽输送的空间格局，但在具体特征上仍存在明显的差异与不足。这种情况在季风期更为明显，主要是由于模拟的印度季风的位置、移动、强度仍存在较大误差。进一步研究发现，超过三分之一的模式无法正确刻画青藏高原地形对水汽输送的阻挡，表现为在800 hPa以下，13个边界上仍存在明显的水汽输送（图3）。地形阻挡偏差将导致模式模拟的水汽输送结果产生严重的失真，并使得不同模式间的模拟差异增大。
该研究成果以”Evaluation of atmospheric moisture transport to the Tibetan Plateau from 33 CMIP6 models”为题，近期发表在《npj Climate and Atmospheric Science》期刊。我所博士生刘宜纲为第一作者，高晶研究员为通讯作者。该研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究专项（2019QZKK0208）和国家自然科学基金项目（41988101-03和41922002）资助。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41612-024-00785-0
图1 研究中定义的青藏高原13个边界的分布。黑色等值线代表海拔达到4000米的等高线
图2 CMIP6成员在 (a) 季风期与 (b) 非季风期对于水汽输送的模拟能力的排名。纵坐标的数值越大，表明该成员的模拟能力越强。图中省略了纵坐标数值为0的成员
图3 无法正确模拟青藏高原地形对水汽输送阻挡的模式在边界6上模拟的水汽入流
