“世界屋脊”正加速变暖

钟青

近50年来，西藏高原变暖加速，超过全球同期平均升温率两倍，正处于过去2000年中最温暖的时段。这是中国科学院前不久发布的一份科学评估报告所得出的结论。

青藏高原被誉为“世界屋脊”“世界第三极”，它的环境变化，对亚洲乃至全球的气候、环境、生态系统等都有非常大的影响。西藏高原是指平均海拔超过4500米、最高海拔超过8800米的青藏高原的核心区域和主体，雅鲁藏布江、怒江、恒河等众多河流发源于此，它是20多亿人的水源。其重要地位不言而喻，西藏高原的环境问题也一直为全世界所关注。

近日，在中国科学院组织下，国内外上百位专家经过两年多努力，在广泛实际调查的基础上，完成了《西藏高原环境变化科学评估》报告（以下简称《报告》）。《报告》从气候、水体、生态系统、陆表环境、人类活动影响和灾害风险6个方面所涉及的温度、降水、冰川、积雪、湖泊等26项指标，综合评估了西藏高原从过去2000年到未来100年的环境变化。

《报告》显示，西藏高原整体正在变暖、变湿。过去2000年，西藏高原的温度出现了时间长短不等的冷暖变化，但整体呈波动上升趋势。20世纪以来，西藏高原气候快速变暖，特别是近50年来的变暖超过全球同期平均升温率的两倍，是过去2000年中最温暖的时段，并且这一趋势在未来100年还将保持。

随着全球变暖，西藏高原的气温呈快速升高趋势。1960～2012年，西藏高原气温的升温率为每10年0.3℃～0.4℃，大约是全球同期升温率的两倍，且冬季升温更为突出。因此，有学者将西藏高原称为“全球气候的驱动器和放大器”。

研究显示，西藏高原升温率的空间变化较大（从每10年的0.09℃～0.74℃不等），高原北部升温幅度明显大于南部。1961～1990年，西藏高原及其周边地区（包括中国境内和周边国家）的升温率随海拔升高而增加。进入21世纪以来，4800米以下范围的升温率差异更为明显。

气候模拟显示，西藏高原升温对海拔的依赖性在未来有可能持续存在。

在气温总体呈升高的同时，高原气温变化呈现出不对称模式，即日最低气温变化率（每年0.041℃）远大于日最高气温变化率（每年0.018℃）。极端冷天气数减少，同时热天气数增加。气候变化模拟显示，西藏高原在未来100年，气温可能将上升4℃，最低气温升高得比最高气温快，冬季升温速度比夏季快。

在降水方面，西藏高原的降水主要发生在夏季（6～9月），占全年降水量的60%～90%。1960～2012年间，西藏高原降水整体呈现增加趋势，即每10年增加2.2%，但南北差异显著：北部降水量增加，南部同期降水减少。这种差异与印度季风减弱和西风加强有密切联系。全球降水数据（GPCP）也显示，20世纪80年代以来，受印度季风影响的喜马拉雅地区，降水有减少的趋势，受西风影响的西昆仑-喀喇昆仑地区的降水则呈现增加趋势。

变暖、变湿的气候给高原生态带来了诸多变化：冰川后退，湖泊扩张，积雪减少，径流增加……得益于变暖、变湿的气候环境以及我国对西藏地区长期以来的环境治理，该区域的生态系统总体趋好；但是，在气候变暖和人类活动加强的背景下，西藏高原的自然灾害也趋于活跃，潜在灾害风险进一步增加。

冰川后退加剧

实地观测资料显示，20世纪90年代以来，西藏高原冰川后退幅度正在加剧，但存在着明显的区域差异。

近期，有科学家利用卫星遥感手段获得了兴都库什-喀喇昆仑-喜马拉雅286条冰川2000～2008年末端进退的变化信息，结果也表明冰川末端变化存在很大的空间差异，特别是表碛覆盖与否对于冰川末端变化空间格局会造成重要影响。

研究显示，喀喇昆仑山地区有超过50%的冰川处于末端前进或稳定状态，受季风影响的喜马拉雅山地区厚表碛覆盖冰川大多处于稳定状态，但整体上有65%的冰川末端在后退。一些科学家收集了兴都库什-喀喇昆仑-喜马拉雅地区200多条冰川末端变化资料（主要为中国境外），发现喀喇昆仑山地区少量冰川稳定或前进，其他地区的冰川处于不断后退之中。

中科院青藏高原所的有关专家在总结西藏高原及周边地区82条冰川变化情况后发现，55条冰川处于后退状态，藏东南地区冰川的后退速率最大，其次为念青唐古拉山和喜马拉雅山。

总的来看，近期西藏高原及周边地区大部分冰川末端处于后退状态，喜马拉雅山及藏东南地区冰川末端后退幅度最大，帕米尔及喀喇昆仑山地区有一定数量的冰川处于稳定或前进状态，同时表碛覆盖与否可能会极大地影响冰川消融与动力过程，进而影响冰川末端变化。

积雪逐渐减少

近50年来，西藏高原积雪有较大的年际波动，积雪呈现先增加后减少的态势：1960～1990年，西藏高原的积雪日数和雪水当量均呈增加趋势；1990年以来，则出现减少趋势，1990～2004年，积雪日数减少了20天，雪水当量减少了1.2毫米（图2）。高原近30年积雪变化的空间

差异比较明显，具体表现为喜马拉雅山中东段积雪处于减小趋势，而西部处于增加趋势。

湖泊湿地扩张

西藏高原及周边地区是我国最大的湖泊分布区。随着全球变暖，高原的湖泊也发生了显著变化：20世纪的70年代、90年代以及2000和2010年，这里面积大于1平方千米的湖泊数量与面积分别为1081个（4万平方千米）、1070个（3.97万平方千米）、1204个（4.13万平方千米）、1236个（4.74万平方千米）（图3）。这说明，近期西藏高原湖泊数量的增多和面积的增大是十分明显的，有80%以上的湖泊在扩张。

2003～2009年，西藏高原及周边地区约200个湖泊有可利用的激光测高数据。湖泊平均的水位变化率为每年0.14米，包括152个（占湖泊个数的76%）水位升高的湖泊（平均变化率为每年上升0.21米）和48个（占湖泊个数的24%）水位下降的湖泊（每年下降0.08米）。面积较大的色林错显示了快速的水位升高（每年上升0.67米），该湖2010年面积为2349平方千米，超过纳木错的面积（2026平方千米），因而成为西藏目前最大的湖泊。在空间分布上，内流区湖泊水位明显升高。结合湖泊的水位变化及面积数据，科学家对湖泊的水量变化进行估算，显示目前西藏高原湖泊的水量每年增加80亿吨，导致湖泊水位以平均每年0.14米的速率上升。

近期西藏高原湖泊扩张和水量增加的原因主要是冰川消融、降水增加和蒸发减少等所致。在有的地区，冰川消融是湖泊扩张和水量增加的主导因素，像对纳木错水量变化的定量分析就表明，冰川融水对该湖补给增量的贡献率为52.9%；在有的地区，降水增加或蒸发减少可能是湖泊扩张的主导因素。

再来看湿地。西藏自治区湿地总面积约超过6.5万平方千米。西藏高原湿地呈集中分布的特征，其中羌塘高原区的湿地占西藏自治区湿地总面积的74%。

研究人员利用遥感技术对西藏高原近40年来的湿地面积、景观格局、生态环境等方面开展的动态变化监测显示，西藏高原湿地呈总体持续退化和减少态势；但2000年后，湿地萎缩态势减缓，面积呈现出一定程度上的增加。

从湿地类型上看，湿地面积变化存在显著的类型差异性（图4）：1970～2006年，沼泽湿地面积减少了867.53平方千米，减少比例达9.88%；而河流湿地和湖泊湿地面积分别增加了6.8%和2.97%。同一区域也呈现出湿地类型变化的差异性，例如在羌塘高原，1990年以后沼泽湿地面积呈现显著减少态势，湖泊湿地面积却以每年12.37%的速率在增加。

河流径流增加

从长江源区气象台站已有降水资料看，2004年及以后，长江源区降水量显著增多，加之冰川迅速后退，冰川融水显著增加，降水量和冰川融水的增加对

长江源区2004年以后径流量的增加起到了至关重要的作用。

在澜沧江源区，昌都水文站径流量在1961～2007年间整体呈现减少趋势，尤其是夏秋季径流量存在明显的减小趋势。澜沧江上游（昌都以上）出口断面近40年（1956～1995年）径流量变化大致规律为：丰水时段长度缩短，径流量也趋于减少，枯水段增多。专家分析后认为，导致这一现象的原因可能是流域内气温升高使得水分蒸发加快，从而抵消了降水增加的影响。

在怒江，道街坝站径流量在20世纪80年代末期以前总体呈减少的趋势，之后则呈增加的趋势。且年径流量在1958～1979年、1970～1990年及1980～2000年等时期内的增加幅度越来越大；在1958～2000年，除8月份外，道街坝站月径流量均表现出增加的趋势，特别是10月至次年1月份以及春季各月份（3～5月）的径流量，都检测到了显著的增加趋势。

在雅鲁藏布江流域，奴下站的流量在1956～2000年间总体上呈减少趋势，但在进入2000年以后，径流量逐渐回升。雅鲁藏布江径流量的演化特征是有其气候背景的。相关分析表明，降水是雅鲁藏布江径流量演化的主要驱动因素。另外，水汽输送和冰川后退也在一定程度上影响该流域的径流量变化。

草地界限迁移

由于气候趋暖，西藏高原寒带的东界向西移动，亚寒带的东界和东南界显著向西和西北方向迁移；而西藏高原的温带相应扩大，主要体现在高原东部，寒性草原带向温性草原带转化。与冻土环境关系密切的高寒草甸和高寒沼泽草甸出现了显著退化，与冻土环境关系不密切的高寒草原生态系统则相对稳定，并出现扩张趋势。

研究表明，在高寒半干旱地区，海拔低于4900米地带的植物的生长普遍受干旱胁迫；而在海拔高于4900米地带，植物生长主要受低温控制，生长季平均土壤温度（10厘米深）7℃是控制高原草线分布的气候限制阈值，气候变暖将导致高寒草甸的海拔分布中心及其上限向更高海拔位移。

调查显示，西藏高原及周边地区的草地面积从20世纪50年代的1.33亿公顷下降至20世纪90年代中期的1.14亿公顷，至2000年又恢复到1.22亿公顷。

物候变化提前

近50年以来，随着气温的变化，西藏高原在景观和物种尺度上都发生了显著的物候变化，且表现出明显的时空差异。

遥感资料显示，在景观尺度上，自20世纪80年代至今，西藏高原植被的物候总体表现为返青期提前、枯黄期推迟、生长季延长的趋势。20世纪的80年代和90年代，大部分区域植被的返青期都明显提前，高原平均返青期提前了15～18 天。本世纪以来，西藏高原春季温度出现大范围上升。从整个时段看，除高原西南部出现大范围返青期推迟外，其他地区的返青期基本呈提前趋势。植被枯黄期的年际变化则相对较小。

多年冻土层退化

青藏公路沿线天然植被陆表环境下的多年冻土的埋藏深度在105～320厘米之间，平均值为218厘米；而在同一地区，受人类活动影响更为剧烈的青藏公/铁路工程走廊带附近，活动层厚度为132～457厘米，平均值是 241厘米，人类影响导致的活动层厚度要比天然陆表环境下大

27～137厘米。

监测结果表明，自1995年以来，受人类活动扰动较大的青藏公路/铁路工程走廊带活动层的平均增厚速度可达每年7.5厘米，而工程走廊两侧受人类活动扰动较小的区域，活动层增厚速率的平均值为每年3.6厘米。

与此同时，高原冻土层的上限温度也以每10年0.31℃的幅度升高。

基于青藏公路沿线气象站的气温资料和1995年以来青藏公路沿线天然陆表环境的10个活动层监测场点的监测结果，利用冻融指数模型和数理统计方法，研究人员对1980年以来青藏公路沿线活动层厚度进行了模拟，发现1980～2010年，青藏公路沿线天然陆表环境下活动层增厚速度约为每年1.33厘米。这意味着，多年冻土层在减少。

多年冻土退化在改变环境的同时，也对冻土植被生态系统的稳定性产生了影响。大量研究表明，伴随着多年冻土层的变化，西藏高原多年冻土区的植被覆盖率下降，高度变矮，初级生产力下降，物种多样性降低、群落结构和功能改变、植被由碳汇转变为碳源及逆行性演替加剧。

以当前（1961～1990年）状态为参照，以多种情景为框架，科学家分别对西藏高原近期（现今～2050年）和远期（2051～2100年）环境做出了预估。他们的结论是，未来西藏高原气候变化仍以变暖和变湿为主要特征。

从气温来看，未来西藏高原气温将继续升高，且在21世纪后期的升温更为显著。相对于20世纪后半期，西藏高原到21世纪中期和后期，年平均温度分别升高1.1℃～2.2℃和1.5℃～4.6℃；但升温幅度存在区域和季节性差异，其中，西南部冈底斯山和喜马拉雅山的升温幅度大于中部地区，冬季的升温大于夏季。

在降水方面，总体来说，整个西藏高原在21世纪的降水以增加为主；到21世纪中后期，年平均降水分别增加3.2%～5%以及6%～12%；最大降水增幅出现在夏季，冬季降水增幅最小。

未来西藏高原的水体变化表现为：冰川以后退为主，敏感型冰川的后退幅度大于稳定型冰川；若以每10年增温0.3℃计算，在近期和远期，敏感型冰川的面积相对于20世纪80年代将分别减小31%和63%，而稳定型冰川面积也将分别减小11%和27%。

未来，西藏高原的积雪以减少为主，积雪日数和积雪深度分别减少10～77天和1.2～10.5 毫米；不同的河流径流也将出现不同程度的增加，降水量和冰川融水的增长是引起径流量增加的主要原因，在近期，相对于1961～2000年的基准期，雅鲁藏布江、怒江和澜沧江上游的年径流量将分别增加7.8%～8.8%、14.5%～16.7%以及3.8%～4.4%。

未来，西藏高原生态系统进一步发生变化，表现为：森林和灌丛向西北扩张，高寒草甸分布区可能被灌丛挤占，面积缩小；种植作物向高纬度和高海拔地区扩展，冬播作物的适应范围将会进一步增加，复种指数将会提高。

未来，西藏高原的冻土面积会进一步缩小，在近期将减少大约39%，在远期将减少81%；活动层厚度将进一步增厚，近期活动层厚度将由当前的0.5～1.5米增至1.5～2米，到远期将增至2～3.5米。

另外，在气候变暖和人类活动加强的背景下，西藏高原的自然灾害将趋于活跃，特别是冰湖溃决灾害增多，冰川泥石流趋于活跃，特大灾害频率增加，巨灾发生概率增大，潜在灾害风险进一步增加。

中国科学院青藏高原研究所的研究人员表示，高原气候变暖较其他地区迅猛是普遍现象，海拔越高，气候变暖越快，周边冰川退化得也就越快。这是全球高海拔地区面临的共同挑战。国外一些地区的冰川退缩也很普遍，阿尔卑斯山、安第斯山、乞力马扎罗山等地区冰川融化的程度远远超过西藏高原。

“21世纪结束之时，西藏高原上的冰川和积雪都不会消失殆尽。”他说。

【责任编辑】赵 菲