全球变暖背景下,青藏高原地区面临着水资源失衡的风险。印度季风显著影响青藏高原地区降水及水资源分布格局,其活动信息是理解该区域水资源失衡、水循环变化及未来预测的基础;西风、印度季风、高原内部等水汽输送比例的量化及年际变化是明晰青藏高原地区降水、水资源分布的关键环节,也是气候变化背景下亟需解决的科学问题。
基于此,中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队综合再分析资料(OLR等)、模型水汽追踪、实测资料(气象、水体稳定同位素),通过研究西风-季风边界、印度季风活动信息及水汽输送量定量计算,系统探究了气候变化与多圈层作用背景下,青藏高原地区降水呈空间分异性变化的原因和机制。主要研究成果如下:
1. 1975年以来,青藏高原南部印度季风总体呈现提前爆发、延迟结束、季风期延长、强度增强、总作用力增强;并呈显著空间分异,其中高原东南部印度季风的减弱与降水减少一致。
2. 西风、印度季风左支和右支、青藏高原内部水汽,分别控制青藏高原西北部、西南部、东南部、高原内部。
3. 气候变暖及西风-季风相互作用影响下来源于高原内部的水汽增加,来源于印度季风右支的水汽显著减少,可能是造成高原内部降水增加,东南边缘降水减少的主要原因。
该研究关于西风-季风相互作用、印度季风活动的系统探究及水汽输送量的定量计算,为青藏高原降水及水资源变化研究提供重要科学依据。系列成果发表在Journal of Climate,Climate Dynamics和Climatic Change等国际水文气象权威期刊。相关工作获得第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK020604)、国家基础科学中心项目(41988101)、中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA20060202、XDA19070301)等资助。
发表的系列论文如下:
[1] Guo et al. (2024). Quantitative identification of moisture sources over the Tibetan Plateau: spatial distributions and temporal variabilities. Journal of Climate.
https://doi.org/10.1175/JCLI-D-24-0093.1
[2] Guo et al.(2024). Controls of the recent precipitation anomalies in the southeastern Tibetan Plateau: from the perspective of Indian summer monsoon activities and moisture sources. Climate Dynamics, 62(1), 399-412.
https://doi.org/10.1007/s00382-023-06919-z
[3] Guo et al. (2023). Spatiotemporal variabilities of the recent Indian Summer Monsoon activities in the Tibetan Plateau: a reanalysis of outgoing longwave radiation datasets. Journal of Climate, 36(12), 3955-3970.
https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0518.1
[4] Guo et al.(2023). Spatial distributions and temporal variabilities of the recent Indian Summer Monsoon Northern Boundaries in Tibetan Plateau: analysis of outgoing longwave radiation dataset and precipitation isotopes. Climatic Change, 176(4), 43.
https://doi.org/10.1007/s10584-023-03522-3
[5] Guo et al.(2023). Possible widths of Indian summer monsoon trajectories in Tibetan Plateau revealed by the direction of maximum summer precipitation decreases in recent decades. Climate Dynamics, 60(7), 2315-2330.
https://doi.org/10.1007/s00382-022-06446-3
[6] Guo et al. (2022). Spatial patterns and possible mechanisms of precipitation changes in recent decades over and around the Tibetan Plateau in the context of intense warming and weakening winds. Climate Dynamics, 59(7), 2081-2102.
https://doi.org/10.1007/s00382-022-06197-1
图1 青藏高原不同气候区OLR特征及印度季风活动定义
图2 1975-2020年青藏高原南部印度季风活动变化趋势
图3 青藏高原代表站点后向水汽追踪及水汽源地位置示意
图4 1951-2020年青藏高原及周边各类水汽比例(背景色)及年际变率
(✕增加,丨减少,为p<0.1)