高亚洲冰川变化与大气环流异常的关系研究

Under the background of climate warming, the mountain glaciers in High Mountain Asia accelerated to melt. Systematic studies on relationship between atmospheric circulation and the long term variation of glaciers, it not only has important scientific significance for the study of the relationship between climate change and glacier runoff change, but also has great practical significance to our country with the construction of the Silk road economical belt. Thus，the project should focused on the glacier mass balance changes in High Asia, combining remote sensing and field observation data, to explore the relationship between glacier variation and atmospheric circulation anomalies.Model simulation will be utilized to analyze the related exchange /transmission of energy/masses for the glacier surface and the atmospheric boundary over the mountain.From the perspective of short-term climate prediction, also from a methodological point of view,the possibility of prediction of glacier mass balance change in seasonal or interannual time scale will be explored. On this basis, it is significant to the further studies on climate-glacier-meltwater runoff in China in the future. And also it will greatly enrich the interdisciplinary researches in the cryospheric and atmospheric sciences.

气候变暖背景下，高亚洲地区山地冰川加速消融。系统开展高亚洲冰川长期变化特征与大气环流异常的关系等研究，不仅对建立气候变化与冰川-径流变化、水资源变化之间的关系研究具有重要科学意义，而且对我国的丝绸之路经济带建设具有重大现实意义。项目将以高亚洲区冰川物质平衡变化为主要对象，探讨冰川变化与大气环流异常的关系，并尝试通过模型模拟来揭示冰川表面物质和能量的输送规律和作用机制，进而从气候预测的角度，从方法上探索冰川物质平衡变化预测的可能性，为最终耦合气候模式奠定基础，从而对未来气候情景下的冰川及冰川水资源变化进行预测和评估提供参考。

本项目以气候变化背景下冰川物质平衡变化为主要研究对象，以高亚洲地区的环流异常/气候变化的背景研究为基础，开展冰川变化与大气环流异常的关系研究，揭示高亚洲冰川物质平衡变化时空分布及其对气候变化/环流因子的响应和敏感性特征。主要结果：1）亚大陆型冰川物质平衡发生剧烈变化，下降趋势明显，极大陆型冰川物质平衡变化相对最小，变化趋势也相对最弱；藏东南地区的海洋型冰川处于加速亏损状态；喀喇昆仑山的冰川在研究时段内大多处于积累状态，即“喀喇昆仑异常”。2）高原地区对流层顶呈升高趋势，高原雨季呈现出起始时间提前、结束时间滞后的倾向，四季时长中冬季开始日期推迟，时长缩短；春季开始日期提前显著，时长略有增加；夏季开始日期提前，时长有显著的增长趋势；秋天则表现为推迟和缩短现象；冻结高度在帕米尔-昆仑山附近，呈降低趋势，其他地方呈增高趋势，尤其是高原东-南侧增高趋势最为明显，这可能也是冰川“喀喇昆仑异常”和藏东南海洋性冰川物质亏损加剧的可能原因之一。3）冰川物质平衡变化的环流形势场的诊断及合成分析表明，在冰川分布区如受正变高影响冰川消融加剧有净物质亏损；受负变高影响冰川则有净物质积累。4）综合冰川物质平衡序列及EOF、SVD分解等，划分4个区域，第1区位于高原腹地，是物质平衡变化最不显著的冰川，受外围大气环流的影响不大，与海温异常的关系相对较弱。第2区位于高原南部，是消融最严重的冰川。第3区位于高亚洲的东北部，物质平衡亏损很大，但消融有一定的减缓。第二、三区冰川，物质平衡与海温异常关系最密切。第4区位于高亚洲的西北部，物质平衡亏损逐年减缓，主要受西风带降水影响，与海温异常关系也最不显著。5）西风带或高纬地区冰川和西风环流类因子或极涡类因子关系密切，季风区或低纬地区冰川与印缅槽或季风指数类因子关系密切。6）冰川物质平衡变化对气候变化的响应及敏感性分析表明，暖季气温对物质平衡变化的影响更为明显，“喀喇昆仑异常”区域的冰川和降水关系密切，其他区域冰川物质平衡对气温、极端高/低温、冷空气/降温事件等均较为敏感，对降水如雨季起讫、时长的响应各有异同，对夜雨率一般均表现为反相关关系，这和山谷冰川风对冰川白天午后降水的增幅作用有关，而其对夜间降水有所抑制。7）评估了气象模式在高原地区水平分辨率差异对下游模拟结果的影响，分辨率提高，并不一定会使所有要素模拟效果得到提高。