密織氣象監(jiān)測網(wǎng) 探索高原秘密
【作者：辛雨 來源：中國科學(xué)報(bào)】
日前，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布第六次評估報(bào)告第一工作組報(bào)告指出，進(jìn)一步的變暖將加劇多年凍土的融化、季節(jié)性積雪的損失、冰川和冰蓋的融化以及夏季北極海冰的損失。
青藏高原是全球氣候變化最為敏感的地帶之一。研究表明，近50年來，青藏高原暖濕化顯著，年平均氣溫增速超過同期全球的兩倍。在全球氣候變化背景下，青藏高原發(fā)生了哪些變化、哪些科學(xué)問題有待解決？氣象部門一直在積極努力并提供氣象科技支撐。
氣象監(jiān)測站繪好大氣曲線
如何捕捉青藏高原一點(diǎn)一滴的變化，離不開氣象監(jiān)測站點(diǎn)的功勞。
從1950年在扎曲河畔建立西藏第一個(gè)氣象站，到1980年西藏氣象站點(diǎn)格局基本確立，再到如今縣縣有局、鄉(xiāng)鄉(xiāng)有站，西藏氣象監(jiān)測站點(diǎn)的變化見證著氣象人守護(hù)青藏高原生態(tài)環(huán)境的努力與擔(dān)當(dāng)。
經(jīng)歷70余年，氣象部門在青藏高原累計(jì)建成2個(gè)國家大氣本底站、6個(gè)國家氣候觀象臺、10個(gè)天氣雷達(dá)站、16個(gè)高空氣象觀測站、106個(gè)積雪觀測站、138個(gè)凍土觀測站和3051個(gè)地面氣象觀測站，如今的青藏高原，監(jiān)測站網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)從無到有、從落后到先進(jìn)的跨越。這些站網(wǎng)注定將在生態(tài)氣候變化綜合立體監(jiān)測和精準(zhǔn)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
瓦里關(guān)國家大氣本底站便是其中代表，它坐落于青海，是世界氣象組織全球大氣觀測網(wǎng)的31個(gè)全球大氣本底站之一，同時(shí)也是歐亞大陸腹地唯一的大陸型全球本底站。在近30年的時(shí)間里，氣象工作者依托這一重要觀測站點(diǎn)，開展了包括溫室氣體、大氣臭氧、氣溶膠、太陽輻射、氣象和邊界層、降水化學(xué)等多個(gè)方面的觀測，用心繪好“瓦里關(guān)曲線”。
密織氣象監(jiān)測網(wǎng) 洞察高原“氣息”
不僅如此，為充分“把脈”冰川受氣候變暖的影響程度，氣象部門還持續(xù)開展了冰川運(yùn)動速度、降水物質(zhì)平衡、植被生態(tài)環(huán)境、積雪、凍土等綜合觀測，涉及廓瓊崗日冰川、浪卡子冰川等。
氣候變暖背景下，伴隨極端高溫和極端降水事件頻繁發(fā)生，青藏高原出現(xiàn)了冰川退縮、凍土消融、“水塔”功能不穩(wěn)定性加大等現(xiàn)象。
監(jiān)測顯示，過去50年來，青藏高原及其相鄰地區(qū)冰川面積退縮了15%，高原多年凍土面積減少了16%。其中小冰川退縮的趨勢更為強(qiáng)烈，有預(yù)測說未來五六十年，一些小冰川可能會消失。
氣象災(zāi)害及衍生災(zāi)害增多，對基礎(chǔ)設(shè)施和居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重大影響。日益嚴(yán)峻的氣候形勢，呼喚著更加完善科學(xué)的監(jiān)測站網(wǎng)布局。
為此，中國氣象局出臺《青藏高原冰凍圈與生態(tài)觀測站網(wǎng)布局設(shè)計(jì)方案》。根據(jù)該方案，計(jì)劃到2025年，氣象部門將在青藏高原地區(qū)基本建成結(jié)構(gòu)完善、布局合理、觀測功能齊全、業(yè)務(wù)規(guī)范、流程科學(xué)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的冰凍圈和生態(tài)觀測站網(wǎng)。同時(shí)，還將構(gòu)建青藏高原典型類型的冰凍圈環(huán)境與生態(tài)過程數(shù)據(jù)庫，支持氣候變化背景下高原地區(qū)地球系統(tǒng)多圈層相互作用研究。
在離天空最近的地方破譯大氣密碼
青藏高原，不僅是地理上的高地，更是科學(xué)的“高地”。
一方面，青藏高原復(fù)雜地形和加熱作用對中國乃至全球天氣氣候產(chǎn)生重要影響。青藏高原就像一個(gè)巨大“引擎”，總輻射量驚人，并由此形成一個(gè)“嵌入”對流層中部大氣的巨大熱源，對全球與區(qū)域大氣環(huán)流系統(tǒng)變化的動力“驅(qū)動”產(chǎn)生難以估計(jì)的影響。另一方面，這里仍有太多關(guān)鍵的科學(xué)技術(shù)問題有待解決。
為此，氣象工作者對青藏高原開啟漫長而曲折的探索之旅。1979年和1998年，我國先后開展了第一、二次青藏高原氣象科學(xué)試驗(yàn)，2013年，由中國氣象科學(xué)研究院牽頭的第三次青藏高原大氣科學(xué)試驗(yàn)開啟預(yù)試驗(yàn)，并一直持續(xù)至今。2017年，國家啟動實(shí)施第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究，氣象部門牽頭承擔(dān)“西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用及其影響”等任務(wù)。
“西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用及其影響”科考隊(duì)總指揮、中國工程院院士徐祥德介紹，科考隊(duì)考察了祁連山東段植被、崗什卡雪峰環(huán)境、青海湖流域水位、共和盆地風(fēng)沙地貌等，途經(jīng)黃河源頭、通天河、子曲河，翻越了海拔4800多米的巴顏喀拉山，攀登并近距離考察海拔4700多米的阿尼瑪卿冰川。
科考隊(duì)調(diào)研了基層氣象臺站的邊界層、凍土和生態(tài)等觀測設(shè)備情況，重點(diǎn)考察了青藏高原東部不同海拔梯度下高寒植被與季節(jié)性凍土環(huán)境變化，全面了解了三江源及周邊地區(qū)植被、生態(tài)環(huán)境、濕地面積、湖泊面積、冰川、凍土等變化現(xiàn)狀。
徐祥德表示，通過此次考察，科考隊(duì)直觀認(rèn)識到局部地區(qū)凍土融凍變化對植被、生態(tài)環(huán)境及公路路況造成的影響，全面了解了暖濕化背景下青藏高原水循環(huán)云降水特征及其生態(tài)環(huán)境變化，并對青藏高原東部山谷地形云降水有了新的認(rèn)知。
