中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所姚檀棟院士團(tuán)隊(duì)的最新研究表明，全球變暖影響下，青藏高原湖泊效應(yīng)呈現(xiàn)增強(qiáng)態(tài)勢(shì)?？蒲腥藛T通過(guò)對(duì)青藏高原典型湖泊納木錯(cuò)、色林錯(cuò)等24個(gè)湖泊和12個(gè)面積超過(guò)300平方千米的大湖的數(shù)據(jù)分析和模擬顯示，青藏高原湖泊效應(yīng)降雪對(duì)下游地區(qū)產(chǎn)生重大影響。在未來(lái)氣候變暖影響下，預(yù)計(jì)西風(fēng)環(huán)流南移觸發(fā)的湖泊效應(yīng)降雪強(qiáng)度將增強(qiáng)，未來(lái)湖泊效應(yīng)降雪引起或加劇的雪災(zāi)效應(yīng)需持續(xù)關(guān)注、深入研究并提出應(yīng)對(duì)方案。

青藏高原上存在大規(guī)模的湖泊效應(yīng)降雪現(xiàn)象

平均海拔超過(guò)4000米的青藏高原，擁有世界上面積最大的高原湖泊群，湖泊總面積約為5萬(wàn)平方千米。其中，色林錯(cuò)和納木錯(cuò)是西藏自治區(qū)面積最大的兩個(gè)湖泊，面積都超過(guò)2千多平方千米。秋冬季節(jié)，當(dāng)冷空氣經(jīng)過(guò)相對(duì)溫暖的未凍結(jié)湖面時(shí)，通常在湖泊的下風(fēng)區(qū)產(chǎn)生降雪，這種現(xiàn)象被稱為湖泊效應(yīng)降雪。湖泊效應(yīng)產(chǎn)生的物理機(jī)制是，由于青藏高原獨(dú)特地形的阻塞效應(yīng)，中緯度西風(fēng)急流在10月左右從青藏高原北部移向南部，并盛行于青藏高原上方的30°~35°N之間。西風(fēng)急流南移的過(guò)程中伴隨著冷空氣的侵入，影響了數(shù)十個(gè)未凍結(jié)的湖泊，引發(fā)湖泊效應(yīng)降雪并帶來(lái)一系列后果。

青藏高原湖泊效應(yīng)降雪正呈現(xiàn)增強(qiáng)態(tài)勢(shì)

科研人員通過(guò)綜合遙感和再分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)秋季西風(fēng)環(huán)流南移導(dǎo)致氣溫劇烈下降，觸發(fā)了青藏高原湖泊群的湖泊效應(yīng)，從而引發(fā)了強(qiáng)降雪。

圖1 2013年西風(fēng)南移觸發(fā)了西藏最大湖泊色林錯(cuò)湖泊效應(yīng)降雪過(guò)程

圖2 2013年西風(fēng)南移觸發(fā)了青藏高原湖泊群湖泊效應(yīng)降雪過(guò)程

科研人員的研究還發(fā)現(xiàn)，西風(fēng)環(huán)流南移觸發(fā)的湖泊效應(yīng)降雪強(qiáng)度與12個(gè)大湖（面積大于300平方公里）的面積、風(fēng)速和經(jīng)度呈正相關(guān)。面積較大的湖泊由于其較長(zhǎng)的涉水距離，使得寒冷的大陸氣團(tuán)能夠穿過(guò)開(kāi)闊水域，并攜帶更多溫暖湖泊蒸發(fā)的水蒸氣，促進(jìn)了湖泊下風(fēng)區(qū)域湖泊效應(yīng)降雪事件的發(fā)展。其次，較高的風(fēng)速會(huì)導(dǎo)致湖面上蒸發(fā)增大。此外，在西風(fēng)的影響下，隨著湖泊所在經(jīng)度向東移動(dòng)，經(jīng)度越靠近東部的湖泊會(huì)受到由西風(fēng)急流從西到東風(fēng)向引起的湖泊與湖泊之間相互作用，使得湖泊效應(yīng)降雪加強(qiáng)。

圖3 2002~2017年，湖泊效應(yīng)降雪強(qiáng)度與湖泊面積、湖面風(fēng)速以及經(jīng)度的關(guān)系

科研人員的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在未來(lái)氣候變暖情景下，預(yù)計(jì)西風(fēng)環(huán)流南移觸發(fā)的湖泊效應(yīng)降雪強(qiáng)度將增強(qiáng)，未來(lái)湖泊效應(yīng)降雪引起或加劇的雪災(zāi)值得持續(xù)關(guān)注和深入研究。

圖4 全球變暖背景下湖泊效應(yīng)強(qiáng)度增大

青藏高原湖泊效應(yīng)降雪增強(qiáng)的災(zāi)害效應(yīng)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的緊迫問(wèn)題

湖泊效應(yīng)降雪的災(zāi)害效應(yīng)是全球面臨的問(wèn)題。在北美五大湖、鹽湖等大湖區(qū)表現(xiàn)顯著，雪深記錄可達(dá)30~200厘米，對(duì)湖泊下風(fēng)區(qū)居民的經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活造成較大影響。青藏高原湖泊效應(yīng)降雪同樣引起重大災(zāi)害后果。在2013年納木錯(cuò)（面積約2015平方千米）下風(fēng)區(qū)觀測(cè)到了秋季暴風(fēng)雪，雪深紀(jì)錄約45厘米，其規(guī)模與北美地區(qū)如鹽湖（面積約4400平方千米）于1998年12月7日觀測(cè)到的雪深紀(jì)錄（約36厘米）相當(dāng)。色林錯(cuò)和納木錯(cuò)這兩個(gè)湖泊的下風(fēng)區(qū)目前生活著約1萬(wàn)常住人口，并保有約35.5萬(wàn)頭牲畜，湖泊效應(yīng)降雪增強(qiáng)可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響也不容小覷，需要社會(huì)高度關(guān)注并提出應(yīng)對(duì)方案。

Dai Yufeng, Wang Tao, Sheng Yongwei, et al. Westerly-triggered lake-effect snowfall enhanced with climate warming over the Tibetan Plateau. Science Bulletin, 2024, 69(7): 968-977