AAS:青藏高原地表辐射通量研究进展与展望

发布日期:2025-12-10 来源: 字体:[ ]

    青藏高原是世界平均海拔最高、地形最为复杂的高原,其地表辐射收支变化深刻影响区域乃至全球的大气环流与水循环。然而,由于下垫面类型高度异质、地形起伏显著,高原地表辐射平衡各分量及地表反照率的精细刻画长期面临严峻挑战。近期,中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队系统梳理了青藏高原地表辐射通量的研究进展,为深入理解高原地表能量变化及其气候效应奠定了重要基础。

    在地面观测方面,团队回顾了从“95攀登计划”支持下五道梁站的建立,到GAME/Tibet和CAMP/Tibet项目在藏北构建中尺度观测网,再到“青藏高原观测研究平台”和“青藏高原三维立体综合观测研究平台”(TPEITORP,图1)的逐步完善过程。基于覆盖草甸、裸土、荒漠化草原等多种下垫面的四分量辐射长期观测,研究揭示了高原与同纬度东部地区在短波、长波及净辐射上的显著差异,量化了高原“地表热源”的辐射特征,并形成了多套通过严格质控的高时间分辨率长序列辐射数据集,为模式评估与卫星反演提供了关键支撑。

    在卫星遥感与地形效应研究方面,研究发现,青藏高原辐射通量受海拔梯度、下垫面差异及云—降水活动耦合影响,具有显著的区域差异和季节变化(图2):向下短波辐射整体减弱、地表反照率略降,而向上和向下长波辐射均呈增加趋势,反映出高原变暖变湿的气候特征。如果在遥感反演或数值模式中忽略三维地形的遮蔽与反射效应,将导致辐射通量和能量收支出现系统性偏差,因此,发展适用于复杂地形的辐射通量参数化方案,提高遥感反演和模型模拟精度势在必行。

    面向未来,该研究建议进一步加强和拓展高原辐射观测网络建设,推进多圈层一体化观测和多源辐射数据融合,不断改进卫星辐射通量参数化方案,提升估算结果的一致性和可信度。同时,将辐射通量变化与水循环、云降水、极端天气事件及季风过程紧密联系起来,增强数值模式对青藏高原天气气候效应的刻画和预报能力。

    以上研究成果以“The Radiation Energy Distribution Over the Tibetan Plateau: A Review and Perspective”为题,发表在大气科学领域TOP期刊之一《Advances in Atmospheric Sciences》(AAS)。我所马耀明研究员为论文第一作者,王宾宾研究员和博士生姚楠为共同通讯作者。另外,马伟强研究员也对本研究做出了重要贡献。该研究获得国家自然科学基金和第二次青藏高原综合科学考察研究等项目的联合资助。

    文章信息: Ma, Y., and Coauthors, 2026: The Radiation Energy Distribution Over the Tibetan Plateau: A Review and Perspective. Adv. Atmos. Sci., 43(2), 265-280, https://doi.org/10.1007/s00376-025-5065-6.

图1 关键气候驱动因子与青藏高原地表辐射收支分量之间相互作用的示意图。其中数值表示1984-2007年长期变化趋势(辐射通量单位:W m2yr1;反照率单位:%*10yr1)。符号“+”和“−”分别表示上升趋势和下降趋势。箭头表示地表辐射通量的方向。