青藏高原夏季地表增温的局地与大气环流过程机制解析

针对青藏高原(TP)夏季地表温度(Ts)与近地表气温(T2m)变化机制不清的问题，研究人员基于网格观测与ERA5再分析数据，通过地表能量平衡、长波辐射分解等方法，揭示了水汽增加导致的下行长波辐射增强(贡献率58.3%-62.3%)与雪-反照率反馈(31.3%-15.1%)是Ts增温主因，并首次阐明西风减弱通过暖平流加剧T2m增温的环流机制，为理解"亚洲水塔"气候变率提供新视角。

　　

被称为"地球第三极"的青藏高原，不仅是亚洲主要河流的发源地，更是全球气候变化的敏感指示器。这片平均海拔超过4000米的广袤高原，正经历着比同纬度地区更剧烈的升温过程，其夏季地表温度变化直接影响着冰川退缩速率、多年冻土稳定性以及亚洲水塔的水资源供给。然而，关于高原夏季增温的驱动机制，现有研究存在明显分歧——有学者认为东南部云量减少是主因，另有证据表明中部云量增加反而产生冷却效应，而北部升温则可能与平流层臭氧损耗相关。这种认知混乱使得预测高原未来气候演变面临巨大挑战。

为系统解析这一科学难题，复旦大学等机构的研究团队在《Global and Planetary Change》发表了突破性成果。研究者创新性地采用"双温度指标"分析框架，同时考察地表温度(Ts)和2米气温(T2m)的协同变化，并首次将高原划分为季风区与西风区进行对比研究。通过整合CN05.1均一化观测数据集与ERA5再分析数据，结合地表能量平衡分解、长波辐射追踪等诊断方法，团队揭示了1961-2022年间高原夏季增温的立体驱动机制。

关键技术方法包括：1) 采用中国气象局国家气候中心提供的0.25°分辨率CN05.1均一化温度数据集；2) 基于ERA5再分析数据计算水汽收支与辐射通量；3) 运用地表能量平衡方程量化各物理过程贡献率；4) 通过位涡诊断解析大气环流异常。

【Warming patterns over the TP: CN05.1 and ERA5】
观测显示高原夏季T2m以0.28°C/10年速率上升，西风区(0.30°C/10年)快于季风区(0.25°C/10年)。ERA5虽存在冷偏差但能较好再现增温趋势，为机制分析提供可靠基础。

【Discussion】
研究发现Ts增温存在显著空间异质性：水汽增加导致的下行长波辐射(LW)增强贡献了季风区62.3%、西风区58.3%的增温，而雪-反照率反馈分别贡献31.3%和15.1%。这些局地过程通过调控地表湍流通量进一步影响T2m。更关键的是，西风环流减弱不仅增加水汽输送，还产生近地面异常暖平流，为T2m提供额外增温动力。

该研究首次系统阐明了"水汽-辐射-环流"三维耦合的增温机制：在垂直方向上，LW辐射与湍流交换构成能量传输链条；在水平方向上，西风减弱引发的暖平流打破传统局地反馈主导的认知。这一发现不仅调和了以往关于云量作用争议，更指出环流变化可能放大高原热力效应，进而通过"高原热泵"影响亚洲季风系统。研究建立的"双区双指标"分析范式，为高海拔地区气候响应研究提供了新方法论框架，对预测亚洲水塔水资源演变具有重要科学价值。