浅谈全球气候变暖对我国西北地区暖湿化的作用及影响

我之前讲到全球气候变化对东亚季风区的影响，今年的北半球高温和近期频繁的寒潮南下更是让人印象深刻。 不过，季风区并非中国的全部，在大西北我们还有着广阔的非季风区，比如新疆就完全在非季风区范围内。很多人对于全球变暖最大的担忧就是会引发严重的干旱。但我国西北地区却有所不同，在近40年里，西北气温上升的同时，年均降水量显著增加，偶尔还会发洪水。比如2018年7月，新疆哈密一州区突降特大暴雨引发洪水。今年7月到九月下旬，在异常的高温、融雪和多轮暴雨之下，新疆塔里木河的洪水持续了80天之久。前几天，塔克拉玛干沙漠出现众多湖泊的新闻也在网上引来广泛关注，很多人称其为西北暖湿化。甚至进一步认为这个。趋势会改变西北干旱区的地貌，并大幅提高人口承载力。 今天我们就来讲讲西北暖湿化背后的地理逻辑，信息量比较大，希望你能耐心看完。西北暖湿化最早由著名地理学家、冰川学家施雅风院士在本世纪初提出，随后一大批针对西北的气候研究也陆续展开。从1979年到2019年，西北地区的年均降水量显著增加，尤其是新疆西部和北部的部分站点，每十年降水增加15毫米以上，40年就增加了60毫米以上。这其中秋冬季节贡献的降水增量最大，尤其是九月份，40年间增加了十毫米左右。这里要说明一下，我们政区上的西北省份一般囊括了新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西，但在气候研究中，西北地区可以用250毫米等降水线来区分，在这一范围内，60毫米显然是非常大的增量了。我们知道，来自海洋的水汽是形成降水的必要条件，西北地区之所以干旱，就是因为身处内陆，离四大洋都非常遥远。周边的青藏。高原、帕米尔高原、天山山脉、阿尔泰山脉和黄土高原更是一道道屏障，能吹进来的水汽少之又少。那么核心问题就是——这多出来的水是从哪儿来的？这就离不开全球变暖这个宏观背景了。 西北暖湿化正是全球变暖在中国西北一隅的某种体现。但全球变暖这个说法过于模糊，虽然我们确信全球地表的平均温度在增加，但平均之下，世界各地的变化有很大差异，而且温度如何影响降水的增减、洋流的快慢、台风的强弱、冰川的融化，每一项具体机制都十分复杂。具体到我国西北地区的气候变化，在上世纪末和本世纪初，学术界广泛接受的还是干更干、湿更湿的观点。也就是原本降水多的地方会更多，降水少的地方会更少，但随着时间推移，观测资料越来越丰富，人们发现原本干旱的西北地区反而越来越湿润了，其具体原因在学术界还没有最终定论。目前的研究发现，西北降水增加是大气环流多个侧面变化共同作用的结果。这里又可以分为内外两方面的变化，内部变化就是区域内水循环越来越强，西北地区气温升高，路面的蒸散增强，大气中的水蒸汽含量就要增加，就要以降水的形式更多的释放出来。不过内循环对增量的贡献大概只占1/4，外部变化才是真正的主力，从海洋向西北地区输送的水汽确实增加了，这些外部输入来自多个路径，大西洋方向更强的高空西风带来了更多的海洋水汽。太平洋和印度洋方向的水汽则与西太平洋副热带高压的吸深和增强有关。 北冰洋方向的水汽增加与贝加尔湖上空的反气旋环流增强有关，这同时也能增强来自北太平洋的水汽输送。换个说法就是四海龙王比以前更给力了，给西北地区带来了更多的水源，降水量增加了，但降水能让西北干旱区变成湿润区吗？能大幅提高人口承载力吗？一个地区的干旱程度不光由降水决定，还跟潜在蒸散量有关。我在地表最大干旱区的文章里讲过干旱指数年平均降水量除以年平均潜在蒸散量就是这里的干旱指数，用来描述干旱程度。这个潜在蒸散量就是假设土壤保持充分湿润后，可以蒸散的水量是实际蒸散量的理论上限。西北地区天气晴朗，日照强烈，大部分地区的潜在蒸散量都超过了1000毫米，甚至超过1800毫米。作为比较，长江中下游的潜在蒸散量其实也在1000毫米左右，但由于降水量也很大，所以成就了余热同期的鱼米之乡。而西北地区这点降水量根本不够蒸发的，潜在蒸散量常常是降水量的五倍以上，差值高达800毫米，即使降水量在40年内剧增了60毫米，在这800毫米面前也是杯水车薪。更何况温度上升后，蒸散量也会跟着缓慢提高，还会吃掉降水的增量。关于湿润地区的标准，降水量要达到潜在蒸发量的65%，放在西北地区，距离这个目标还差600毫米左右，显然目前的暖湿化程度远远达不到这个目标。也就是说，西北气候仍然在原本的干旱水平上徘徊，虽然偶尔会有暴雨和洪水，但要逆天改命，靠这点水量几乎是不可能的。虽然短期内不可能，那如。不过，把时间拉得更长呢？比如到2100年，这就涉及到了预测未来气候。 目前学术界主要靠气候模式来预估未来。气候模式是一种运行在计算机上的地球气候系统的仿真实验室将大气和海洋环流、太阳辐射对地球的加热、海陆能量交换和水交换等等模型都抽象化、数学化和软件化，希望能算出一个最靠谱的未来。由于地球气候太过复杂，世界各个科研机构开发的气候模式也各不相同，各有优劣，很难说哪一个算出来的未来更靠谱。但气象学家们发现，不同模拟结果的平均值在温度、降水、气压、风速等多个方面都很接近，观测值虽然单个不靠谱，但放在一起取平均却相当靠谱。基于这样的想法，世界气候研究计划从1995年开始，定期组织世界范围内的众多科研。联机构共同预估未来气候，到现在已经组织了六次。在最新一轮的模拟预估中，多模式平均预测结果显示，在本世纪末，如果全球平均温度上升2.7度，我国西北地区的年降水量将增加13.7%，如果上升4.4度，将增加25.8%。与此同时，潜在蒸散量在两种情况下会增加1.4%和4.9%。综合了降水量和潜在蒸散量的变化，到本世纪末，在升温2.7度和4.4度这两种情况下，中国西北地区的近地面土壤湿度将分别增加10%和20%。这就是目前集合了世界众多科研机构的数值模拟结果给我们做出的预测。老实说，这个暖湿化的幅度已经很高了，但很明显，这还无法扭转中国西北的干旱局面。 与此同时，如此大幅度升温带来的气候异常、气象灾害，给我们东部人口密集地区造成的损失，恐怕不是西北暖湿化的收益所能弥补的。