青藏高原气候变化及其影响

青藏高原气候变暖及其影响

摘要：青藏高原是我国最大的高原，其独特的自然条件以及特殊的热力和动力循环而形成的天气气候系统对我国、亚洲乃至全球气候产生了重要的影响。本文通过对青藏高原气候在时空上的变化的剖析，引出这些气候变化带来的各种影响，并提出如何应对青藏高原气候变化带来的负面影响的策略。

关键字：青藏高原；气候变暖；草场退化；冻土；冰川

1.概述

1.1研究区概况

青藏高原位于我国西部，是中国最大的高原，世界海拔最高的巨型构造地貌单元，包含冰川、积雪、冻土、森林、草原、荒漠和湖泊等多种自然景观。青藏高原的隆起，深刻地影响了高原及其邻近地区环境的演化，被视为南极和北极之外的世界“第三极”。

青藏高原特殊的地形及其独特的热力和动力循环系统作用，不仅在青藏高原地区形成了独特的天气气候系统，对我国、亚洲地区甚至全球的气候也产生了重要的影响。由此，青藏高原被称为“全球气候变化的驱动机与放大器”和“全球变化与地球系统科学统一研究的最佳天然实验室”。

1.2气候特征

青藏高原地区面积辽阔，地势高，气候条件复杂，气候类型多种多样。青藏高原的气候特征可以概括为：气温低，年较差小，日较差大；太阳辐射强，日照时间长，气压低；温度、降水量的空间分布不均，干湿季分明，雨热同期；高原西北部风大沙多。

青藏高原温度比同纬度平原地区低，年均气温为 1.37℃，海拔4000m 以上地区，年均温度在0℃以下，从地区差异上来看，高原边缘的气温较高，内部气温较低，相对暖区分布于柴达木盆地、青海东部的黄河、湟水谷地，年均气温3~5℃，雅鲁藏布江以南和横断山区的三江源地区，年均气温分别为18℃和12℃，低温区主要分布在藏北高原、巴颜喀拉山的玛多、清水河和祁连山的托勒地区，年均温度在-5~-3℃间。青藏高原最暖月份因地区不同而不同，一般出现在6-8 月。

青藏高原大部分地区年降水量在200~500mm 间，降水量分布极不均匀，既有我国降水最少的地区，也有我国的多雨中心。总的分布趋势为自东南向西北逐渐递减，柴达木盆地和藏西北为我国降水最少的地区，多雨区分布在雅鲁藏布江下游到怒江下游流域以西，黄河流域松潘地区和祁连山脉东南部，年降水量在500mm 以上。高原降水主要集中在夏半年，高原大部分地区的年降水变化不大。

1.3研究意义

对青藏高原气候变化基本事实情况的分析，为进一步研究气候变化对青藏高原自然生态系统与社会经济系统的影响，考察自然生态系统和社会经济系统对于气候要素变化的反馈作用等奠定了基础。但是，目前对青藏高原气候要素的研究仅集中在现状的研究，对未来的估计较少，这不利于防范措施的制定和施行。如何在气候变化的大背景下，系统地预测和模拟青藏高原未来气候要素的变化是亟待解决的难题。

2.气候变化

2.1气候变化总体特征

2.1.1气温变化特征

从区域特征上分析，青藏高原地区近38 年气温变化幅度呈现西北高、东南低的整体趋势，且存在明显的高值区和低值区。其中高值区位于青藏高原北部柴达木盆地地区，低值区位于青藏高原东南部（除去川西的部分地区），还有一个位于阿里山地半荒漠、荒漠地带的次高值区。高低值区呈现一定的带状间隔分布，从西北端至东南端依次为变化平稳区、高值区、平稳区、低值区和平稳区。

2.1.2气候变化类型

综合考虑气温倾向率和降水倾向率的变化情况，得到1971~2008 年青藏高原地区气候变化类型图（图2.1）。

图2.1 1971-2008年青藏高原年气候变化类型图

从图中可以看出1971~2008 年整个青藏高原地区基本为增温趋势，其中增温增湿的暖湿型占据了青藏高原的大部分面积。暖干型则主要分布在前文所述的一个降水低值中心和两个次低值地区，还有极小面积的暖干型区域位于青藏高原北部，青海省的西北角。

2.2气候变化季节特征

2.2.1气温变化特征

根据统计结果，青藏高原地区四季的平均气温倾向率均为正值。其中，春季气温倾向率的平均值为0.271℃/10a，夏季为0.287℃/10a，秋季为0.345℃/10a，冬季为0.457℃/10a，从春季到冬季，青藏高原整体的气温倾向率呈增长的趋势，说明近38 年来，青藏高原春季的气温变化增长幅度最小，冬季最大。

从区域特征来看，春夏秋三季的气温倾向率都有比较明显的高值中心和低值中心，且基本呈现“北高南低”的大趋势。冬季的结果则在空间上呈现片状分布，没有明显的高值中心，而只存在一低值中心，且中心位置与前三季的差别较大。春季有两个高值中心，分别位于新疆自治区和青海接壤处的柴达木盆地荒漠区域和阿里山地半荒漠、荒漠地带，这与全年的情况类似，但是在全年的变化中，阿里山地区是一个次高值区，而在春季则为高值中心。夏季和秋季的高值中心位置与春季接近，但夏季高值中心的范围更大，秋季在青藏高原西北部的昆仑山区还出现了一个次低值区域，冬季不存在明显的高值中心。

四个季节低值中心的分布也不尽相同，春季的低值中心位于青藏高原的东南部，而夏季和秋季的低值中心呈一定的条带状分布于青藏高原南部，冬季与春季的位置接近，但略偏北，且低值中心的面积小于春季。值得注意的是，低值中心虽然都主要集中在青藏高原南部，尤其是西南地区，但是该区所包含的四川省的西南部和云南省的西北部地区却是特例。这个相对小的区域总是呈现比较平稳的变化，倾向率居中，在全年的气温变化特征分析中也有类似的现象。

2.2.2气候变化类型

从图中可以看到，四个季节青藏高原整体均呈现增温趋势，四季的气候变化类型只有暖湿型和暖干型两种，但是具体到每个季节，暖干型和暖湿型的面积及位置却有所差异。

图3.2 1971~2008 年青藏高原季节气候变化类型图

春季，青藏高原整体变暖湿，只有高原西部阿里山荒漠、半荒漠地带和东部川北、甘西南和青东南交汇处为暖干类型。

夏季，暖干型的区域面积有所增加，在春季出现暖干的区域仍为暖干且面积增加，向北

扩展；同时青藏高原北部柴达木盆地荒漠区也出现了暖干型，川西北和青南交汇干型分布，此外，云南与西藏交汇处，昆仑山高寒荒漠地带也有暖干型的零星分布。

秋季，暖干型的面积进一步扩大，是四季当中暖干型面积最大的时期。青藏高原东部除极少部分地区以外都是暖干型，西部的暖干型也进一步向中部和西南部延伸，暖湿型和暖干型的面积接近1:1。

冬季又恢复为暖湿型占主导，两个暖干型的区域都出现在西藏自治区，分别分布在藏东和藏东南地区。

2.3气候变化年代纪特征

气温和降水组合类型的空间分布来看，1971~1980 年，青藏高原四种气候变化类型均有分布。正如前文所分析的，1971~1980 年这段时间与其他时间段的显著不同在于，这个时间段以降温的趋势为主，即变冷的趋势占据了青藏高原的大部分区域，其中尤以冷湿型的面积最为广阔，覆盖了青藏高原中部和南部除西藏自治区西南部的大部分面积。冷干型位于冷湿型的北部，呈条带状分布，从西藏自治区和青海省接壤处的长江源区，绵延到黄河源区一直向东北延伸至青海省与甘肃省的交界处。在青藏高原西部的阿里高原上也有小面积分布。暖干型的面积也较大，分布于青藏高原北部柴达木盆地和东部昆仑山区的广阔荒漠地带。暖湿型的面积最小，仅分布于西藏自治区西南部和北部的小面积区域。从整体上来看，二十世纪七十年代四种气候变化类型呈现比较明显的条带状间隔分布，从北到南依次为暖干型、冷干型、冷湿型和暖湿型。

二十世纪八十年代（1981-1990 年）的气候变化情况显著异于七十年代，除西藏自治区东南部一小部分地区仍为冷湿型外，整个青藏高原都呈现增温的趋势，其中暖干类型区的面积和暖湿类型区的面积接近，暖干型较完整地分布于青藏高原的中部、北部的大部分地区和西北部的部分地区，暖湿型则主要分布于青藏高原南部，其余部分间隔分布于中部和北部的暖干型面积中。

到了二十世纪九十年代（1991~2000 年），气候变化类型又出现了比较大的转变，暖湿型占据了青藏高原的大部分地区，只有青海省东南部和新疆维吾尔自治区的西南部一部分面积为暖干型，没有冷干型和冷湿型。

二十一世纪初期，与二十世纪末期相比又有了比较显著的差异，暖湿型面积减少，暖干型面积增加，同时又出现了冷湿型和冷干型，但是冷干型的面积非常小，只存在于青藏高原西北角非常小的面积内。变化主要出现在中西部，青海省东南部变成了冷湿型，西藏自治区东南部和青藏高原范围内四川省的大部分地区变成了暖干型。

3.青藏高原气候变化带来的问题

气候变暖引起的区域和局地气候变化，已引发生态环境保护、水资源安全等一系列生态安全问题，青藏高原近几十年来出现了土壤裸露、严重沙化、草地生产力下降等下降等现象。同时，气候显著变暖促使冰川持续退缩、冻土加速融化，这不仅会对水资源平衡和安全产生深远影响，而且还可能引发重大衍生灾害，给农牧业生产、工程质量和生命安全带来

重大威胁。

3.1高寒草地退化

温度是控制或影响青藏高原地区植被生长的重要条件之一，随着气候变暖，高原植被群落分布界线向更高海拔迁移，高寒草原群落出现向南扩张的趋势。高寒草地植被覆盖度与生产力大范围下降，群落组成发生改变，原生植被群落优势种群减少，草地沙漠化、水土流失和草场退化加剧。在未来气候进一步变暖的情况下，草地退化趋势若得不到有效的遏制，草地演替的不可逆性将大大增加，草地生态系统的恶性循环的风险也将加大。

青藏高原高寒草地生态系统的结构和功能简单，生态安全阀值幅度窄、脆弱性大，高寒草地严重退化使得草地生态屏障功能下降，以草地为基础的高寒生态环境受到深刻影响，气候变化进一步加剧了生态安全问题。同时，青藏高原也是具有全球意义的高寒物种形成、演化及生物多样性的基因库之一，分布特有植物物种950余种，特有野生动物物种余种，草地退化直接导致一些生物的多样性和丰度下降，大量物种由于不能适应新环境而迁移或消亡。草地是青藏高原畜牧业生产的前提条件，也是藏区少数民族生存发展的基础，草地质量变化对青藏高原的地区经济社会发展、藏区稳定和安全都有十分重要的影响。

3.2冰川退缩、冻土退化

随着近几十年气候变暖的加剧，青藏高原冰川末端出现快速退缩，以高原东部和南部边缘山地的冰川变化幅度最大。气候变暖已经引起了高原冻土严重退化，冻土面积减少，多年冻土下界升高，季节性冻土活动层增加。

冰川消融和冻土退化影响了当地及下游地区的水资源平衡，导致区域水循环状态恶化，威胁中国水安全形势，并引发众多生态安全问题。此外，冰川退缩将引起冰川末端冰湖的急剧增多和水位上升，使冰湖决堤溃坝的灾难风险加大。由于冻土不断退化，冻胀、融沉作用将影响各类工程结构的稳定性，引发更发的冻土区工程地质问题，严重威胁建筑物和工程基础及运行安全。在未来气候持续变暖的情况下，高原冰川的加速退缩和冻土持续退化带来的生态与环境及社会经济影响将更加严重和突出。

3.3三江源湿地萎缩

气候变暖，蒸发增强使部分三江源湿地逐渐萎缩，这对长江、黄河、澜沧江的水源补给和高原生物多样性都会造成影响，是湿地生态系统退化的表现。高原湖泊普遍处于退缩状态，表现出湖泊面积不断缩小，湖水矿化度增加，进而出现湖泊盐碱化，直至湖泊消亡。气象资料显示，青海玉树、果洛藏族自治州和玛多县自20世纪60年代以来，气温呈上升趋势，冻土区地温也明显抬升，而降水量则呈下降趋势。三江源区的蒸发量因气温升高而显著增加，干暖化速度趋于加快，造成冰川不断退缩，冻土不断消融退化，虎皮趋于萎缩，湖水内流化和盐碱化现象较严重。

4.重点任务及应对措施

4.1加强高寒草地保护与修复

以恢复草地植被、遏制草地退化为重点，加大保护力度，严格以草定畜、控制牲畜总量。优化放牧方式，开展围栏封育、划区轮牧、季节性休牧。加强三江源、藏北高原、“一江两

河”和青藏铁路沿线重点地区草地退化管理措施的落实与实施。

加快发展人工草地，建立退牧还草、生态恢复及生态畜牧业综合实验示范区。完善生态补偿机制，创新草原管护方式，提高补偿标准，落实退牧还草。引导和调动牧民参与生态治理的积极性，减轻气候变化背景下畜牧业对高寒草地的依赖和压力，实现草地畜牧业的生态平衡与良性发展。

4.2加强水资源管理，预防冰川融化衍生灾害威胁

冰川退缩和冻土融化将直接影响水资源状况，并对当地生态环境产生重大的影响。为此，应以流域为单元实行水资源统一规划、统一调度、统一管理。逐步加大配套水利基础的建设力度，积极研究开发新型节水与利用技术，广泛开展有利天气的人工增雨作业，开源节流，充分提高水资源利用率。

加强冰川冻土动态监测，开展其次生和衍生灾害的调查，建立灾害监测管理体制，重点监测冰湖堤坝的稳定性、冰川融化的速度与趋势。坚持重大工程的气候可行性论证程序，科学规划高原特殊地理环境条件下的重大工程建设。

4.3利用特殊气候资源开发河谷农业

充分利用气候变暖和低纬度高原冬温夏凉的气候优势，开发河谷农业。在保持水土与生物多样性的前提下，适度开垦河谷荒滩，推广高光效与节水的作物和品种，提高粮食和主要农产品的自给水平。发挥高原光照充足和昼夜温差大的优势，扩大保护地生产。

4.4加强三江源生态保护

三江源是我国重要、影响范围最大的生态功能。考虑气候变化的影响，加大对三江源重点核心区域和生态脆弱区实施退牧还草、退耕还林、退化草场治理、森林草原防火、草地鼠害治理、水土保持等生态环境保护建设，尽快实现和恢复三江源生态功能、促进人与自然和谐可持续发展，使农牧民生活达到小康水平。

参考文献：

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【2】施雅风刘时银等.近30年青藏高原气候与冰川变化中的两种特殊现象.2006.07

【3】李爽.青藏高原气候变化风险源时空特征及综合聚类研究.2011.06

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