中國科學院青藏高原研究所姚檀棟院士團隊的最新研究表明，全球變暖影響下，青藏高原湖泊效應呈現增強態勢。科研人員通過對青藏高原典型湖泊納木錯、色林錯等24個湖泊和12個面積超過300平方千米的大湖的數據分析和模擬顯示，青藏高原湖泊效應降雪對下游地區產生重大影響。在未來氣候變暖影響下，預計西風環流南移觸發的湖泊效應降雪強度將增強，未來湖泊效應降雪引起或加劇的雪災效應需持續關注、深入研究并提出應對方案。
青藏高原上存在大規模的湖泊效應降雪現象
平均海拔超過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5萬平方千米。其中，色林錯和納木錯是西藏自治區面積最大的兩個湖泊，面積都超過2千多平方千米。秋冬季節，當冷空氣經過相對溫暖的未凍結湖面時，通常在湖泊的下風區產生降雪，這種現象被稱為湖泊效應降雪。湖泊效應產生的物理機制是，由于青藏高原獨特地形的阻塞效應，中緯度西風急流在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。西風急流南移的過程中伴隨著冷空氣的侵入，影響了數十個未凍結的湖泊，引發湖泊效應降雪并帶來一系列后果。
青藏高原湖泊效應降雪正呈現增強態勢
科研人員通過綜合遙感和再分析數據，發現秋季西風環流南移導致氣溫劇烈下降，觸發了青藏高原湖泊群的湖泊效應，從而引發了強降雪。
圖1 2013年西風南移觸發了西藏最大湖泊色林錯湖泊效應降雪過程
圖2 2013年西風南移觸發了青藏高原湖泊群湖泊效應降雪過程
科研人員的研究還發現，西風環流南移觸發的湖泊效應降雪強度與12個大湖（面積大于300平方公里）的面積、風速和經度呈正相關。面積較大的湖泊由于其較長的涉水距離，使得寒冷的大陸氣團能夠穿過開闊水域，并攜帶更多溫暖湖泊蒸發的水蒸氣，促進了湖泊下風區域湖泊效應降雪事件的發展。其次，較高的風速會導致湖面上蒸發增大。此外，在西風的影響下，隨著湖泊所在經度向東移動，經度越靠近東部的湖泊會受到由西風急流從西到東風向引起的湖泊與湖泊之間相互作用，使得湖泊效應降雪加強。
圖3 2002~2017年，湖泊效應降雪強度與湖泊面積、湖面風速以及經度的關系
科研人員的研究進一步發現，在未來氣候變暖情景下，預計西風環流南移觸發的湖泊效應降雪強度將增強，未來湖泊效應降雪引起或加劇的雪災值得持續關注和深入研究。
圖4 全球變暖背景下湖泊效應強度增大
青藏高原湖泊效應降雪增強的災害效應是社會可持續發展的緊迫問題
湖泊效應降雪的災害效應是全球面臨的問題。在北美五大湖、鹽湖等大湖區表現顯著，雪深記錄可達30~200厘米，對湖泊下風區居民的經濟社會生活造成較大影響。青藏高原湖泊效應降雪同樣引起重大災害后果。在2013年納木錯（面積約2015平方千米）下風區觀測到了秋季暴風雪，雪深紀錄約45厘米，其規模與北美地區如鹽湖（面積約4400平方千米）于1998年12月7日觀測到的雪深紀錄（約36厘米）相當。色林錯和納木錯這兩個湖泊的下風區目前生活著約1萬常住人口，并保有約35.5萬頭牲畜，湖泊效應降雪增強可能產生的經濟社會影響也不容小覷，需要社會高度關注并提出應對方案。
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
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