大西洋氣象干旱不威脅青藏高原水資源安全
青藏高原被譽(yù)為“亞洲水塔”，為環(huán)喜馬拉雅地區(qū)水資源需求提供強(qiáng)有力的安全保障。全球變暖背景下青藏高原水循環(huán)正發(fā)生重大變化，未來(lái)水資源將如何演變是關(guān)乎環(huán)喜馬拉雅地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重大科學(xué)問(wèn)題。2023年發(fā)表于《自然》期刊的研究認(rèn)為，北大西洋的氣象干旱（即蒸發(fā)量高于降水量）引發(fā)了青藏高原陸地水儲(chǔ)量在2003至2016年間呈顯著下降趨勢(shì)，并基于此進(jìn)一步預(yù)測(cè)這一下降趨勢(shì)在未來(lái)將持續(xù)加劇，青藏高原的未來(lái)水資源安全將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
“亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化與影響”任務(wù)“環(huán)喜馬拉雅地區(qū)環(huán)境變化的全球聯(lián)動(dòng)效應(yīng)”專題研究團(tuán)隊(duì)中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所特別研究助理趙玉彤博士在《自然》期刊的“Matters Arising”欄目發(fā)表學(xué)術(shù)評(píng)論，對(duì)2023年發(fā)表于該期刊關(guān)于大西洋氣象干旱威脅青藏高原水資源安全的研究提出了質(zhì)疑。
趙玉彤博士認(rèn)為，支撐上述觀點(diǎn)的兩項(xiàng)關(guān)鍵論據(jù)均不成立。首先，作者利用水汽追蹤模型發(fā)現(xiàn)，北大西洋通過(guò)中緯西風(fēng)向青藏高原輸送大量水汽，主要貢獻(xiàn)了其年降水量。這一結(jié)果與水汽穩(wěn)定同位素觀測(cè)揭示的印度洋季風(fēng)為主要水汽來(lái)源的結(jié)論相矛盾，也與其他水汽追蹤模型的研究結(jié)果不一致。該評(píng)述文章指出，原研究在水汽溯源時(shí)忽略了水汽沿途沉降過(guò)程，夸大了大西洋的貢獻(xiàn)。例如，忽略這一過(guò)程甚至導(dǎo)致北非撒哈拉沙漠地區(qū)對(duì)亞洲水塔的降水貢獻(xiàn)超過(guò)印度洋。
此外，2003至2016年期間，北大西洋氣象干旱與青藏高原陸地水儲(chǔ)量變化雖呈顯著負(fù)相關(guān)，但大西洋對(duì)青藏高原的遙相關(guān)作用在時(shí)間上并不穩(wěn)定。滑動(dòng)窗口分析表明，兩者的顯著相關(guān)性到2008至2021年完全消失(圖1)。因此，利用基于缺乏物理機(jī)制的統(tǒng)計(jì)關(guān)系預(yù)估未來(lái)陸地水儲(chǔ)量持續(xù)降低的結(jié)論不可靠。
該評(píng)述性文章認(rèn)為，傳統(tǒng)的水汽溯源模式難以準(zhǔn)確刻畫(huà)高原地區(qū)復(fù)雜的三維水汽傳輸與轉(zhuǎn)換過(guò)程，應(yīng)擴(kuò)展高原面上水汽觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、在關(guān)鍵水汽通道區(qū)域開(kāi)展精細(xì)化的水汽傳輸垂直變化過(guò)程監(jiān)測(cè)，通過(guò)追蹤外來(lái)水汽輸送、降水、蒸散發(fā)和徑流等完整的水循環(huán)鏈條，方能準(zhǔn)確解析和預(yù)估青藏高原水儲(chǔ)量的時(shí)空演變。
該評(píng)述性文章以“Atlantic oceanic droughts do not threaten Asian water tower”為題2月20日發(fā)表在《Nature》“Matters Arising”欄目，該研究獲得了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究資助。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08357-1
圖1. 北大西洋氣象干旱（降水減蒸發(fā)，PME）與歐亞大陸（包括青藏高原）陸地水儲(chǔ)量（TWS）的相關(guān)性