青藏高原典型湖泊的湖泊效应降水及其对环境的影响

Lake effect is a lake process which responds to and impacts on climate change, and could also influence the local weather events. There are thousands of lakes in Tibetan Plateau (TP) but few studies focus on impacts of lakes on local climate. To investigate the lake-effect precipitation over the high-elevation environment, we will take the big lakes as a case study. On the 31°N profile, there is an East-West cluster of four largest lakes between 85-91°E. This study will base on in-situ observation and WRF simulation to obtain the lake effect precipitation characteristics of these four lakes. With the aid of Weather Research and Forecasting (WRF) model, the impacts of the four big lakes on local climate (the generation and cause of lake-effect precipitation processes) will be quantitatively studied. The effect of lake on regional climate will be explored, which will help to further understand the local climate system.

在气候变暖背景下，青藏高原内陆流域湖泊自90年代以来整体呈扩张趋势。青藏高原内陆流域庞大的湖泊群及其湖泊群的快速扩张，将会对区域环境产生重大影响，其中之一就是湖泊效应降水。气团经过湖水面，通过水热作用过程，在湖泊边缘形成的降水（雪）称为湖泊效应降水（雪）。为了探讨高原环境下的湖泊效应降水特征及其环境影响，本研究主要聚焦选择内陆流域85-91°E之间沿着31°N东西排列的四个典型湖泊（扎日楠木错、当惹雍错、色林错和纳木错），拟开展以下工作：1）根据季风和西风环流的不同作用，环湖架设多个降水及积雪观测点，用以获取湖泊效应降水时空特征；2）结合多源遥感数据和WRF模型，分析近几十年随湖泊快速扩张湖泊效应降水的变化特征；3）探讨全球变暖背景下湖泊效应降水对区域环境的影响。该研究有助于认识青藏高原内陆流域湖泊群效应降水特征及其环境影响。

湖泊效应降水是地球上十分独特而又极其重要的降水过程之一。地球上最大的湖泊效应降水发生在北美五大湖区。已有研究表明，五大湖的湖泊效应降水影响整个北美地区的环境过程；五大湖的湖泊效应产生的暴雪事件导致北美地区的区域性重大灾害。青藏高原分布着地球上海拔最高、数量最多、面积最大的高原湖泊群，在青藏高原快速变暖背景下，其湖泊群自90年代以来整体呈扩张趋势。青藏高原庞大的湖泊群及其近30年的快速扩张，对区域气候、水文和生态环境产生重大影响，其中对区域气候最直接的影响方式之一就是湖泊效应降水。本项目专注于青藏高原湖泊效应降水及其环境影响研究，取得以下重要进展：1）量化分析了典型湖泊纳木错湖泊夏季冷湖效应和秋季暖湖效应，发现冷湖效应使得夏季湖面降水量减少了约45-70%，暖湖效应使得秋季降水量增加了60%，从而显著影响了湖区的年内降水分配；2）青藏高原30.5-32°N之间，有9个面积大于400平方千米的湖泊组成了一个典型的湖泊群，结合多源遥感数据和WRF模型揭示青藏高原典型湖泊群可增加下风区降雪从而引起雪灾；3）2018年至今，已完成纳木错，色林错，达则错和扎日南木错区域的气象观测网络建设，共计8个观测站点，实现了对青藏高原南部湖区主要湖泊效应降水产生过程的长期观测，从而为新的研究提供很好的观测平台支撑。