研究发现2015/2016年超强厄尔尼诺事件 导致青藏高原湖泊水位出现极端变化

　　青藏高原湖泊众多，大于1平方公里以上湖泊超过1200个，总面积占全国湖泊面积的一半以上。上世纪90年代末以来青藏高原内陆湖泊出现快速扩张，2010年前后湖泊扩张速度显著放缓，但近期高原湖泊再次出现极端扩张，如可可西里地区湖泊和青海湖。目前对青藏高原湖泊水位出现极端变化的原因研究仍较少。2015/2016年厄尔尼诺事件是有器测记录以来三次最强的厄尔尼诺事件之一。此次极端气候事件对全球气候环境产生了显著影响，但对青藏高原水文气象的影响还鲜有报道。

　　近日，中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心姚檀栋团队联合中科院大气物理研究所、美国夏威夷大学等国内外多家单位对近期高原内陆区湖泊水位极端变化过程和原因进行了研究，发现2015/2016年超强厄尔尼诺事件可能导致了青藏高原湖泊水位的异常变化。结果表明，2015/2016年超级厄尔尼诺事件发生期间青藏高原中部湖泊水位变化的季节性特征与正常年份显著不同，湖泊水位在夏季季风期间没有显著升高甚至在某些湖泊出现下降，而秋冬季湖泊水位下降幅度更大。这一异常的表现主要与2015年的降水显著偏低有关，青藏高原多个气象站点降水资料显示2015年高原降水较正常年份偏低35%以上。此次厄尔尼诺事件结束后青藏高原内陆湖泊出现急剧扩张，尤其是2017年，湖泊上涨幅度更是多年罕见。以扎日南木错为例，正常年份湖泊水位季节波动在0.3-0.6 m之间，而2015年夏季该湖水位不仅没有上涨，还出现略微下降，但厄尔尼诺结束后的2016年夏季湖水上涨0.6 m，2017年急剧上涨达1.6 m。

　　进一步研究发现，不仅2015/2016超强厄尔尼诺事件，早期的厄尔尼诺事件也会对高原中部湖泊水位变化有显著影响。结合法国LEGOS实验室卫星测高数据和Landsat卫星数据分析发现，1990年来大多数厄尔尼诺发展年夏季高原中部降水普遍偏少，湖泊水位上涨幅度偏小，而拉尼娜事件往往伴随着夏季湖泊水位的大幅扩张。但厄尔尼诺事件对高原北部和西北部湖泊的影响并不显著。

　　从更大空间尺度上看，厄尔尼诺事件导致的青藏高原中部干旱并不是孤立存在的。通过分析高原站点降水、GPCP降水产品和ERA再分析资料发现，2015年几乎整个青藏高原都出现了显著干旱，并与印度北部和中国北方一并形成一条明显的干旱带，反映了厄尔尼诺年亚洲季风边缘区夏季风的显著衰退。而拉尼娜事件往往伴随着高原降水显著偏多，对应于湖泊的显著扩张。

　　由于地处偏远、气候环境恶劣，青藏高原仅有为数不多的几个湖泊具有长时间连续的水位观测数据，如青海湖、羊卓雍错、扎布耶茶卡和纳木错等。2013年开始，在先导专项B和专项A的支持下，青藏高原所副研究员类延斌陆续在高原内陆区开展了15个湖泊水位变化连续观测，弥补了羌塘高原湖泊水位观测数据的严重缺乏。

　　该研究成果以Extreme lake level changes on the Tibetan Plateau associated with the 2015/2016 El  为题在线发表于《地球物理通讯》(Geophysical Research Letters)上，类延斌为论文第一作者和通讯作者，大气所研究员祝亚丽为论文共同通讯作者。该研究得到中科院A类战略性先导科技专项 (XDA2006020102)、国家自然科学基金项目(41571071 and 21661132003)和青促会项目的资助。

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　　图1 青藏高原中部开展湖泊水位观测点(左下，红色圆点)和2013-2017年湖泊水位变化(右)，其中蓝色柱状为每年6-9月季风期

图2 1990年代以来厄尔尼诺发展年高原中部典型湖泊夏季水位变化

　　图3 厄尔尼诺发展年青藏高原站点降水、GPCP降水和大气总水汽异常。左图为2015年，右图为厄尔尼诺发展年（1994, 1997, 2002, 2006, 2009, 2015）的合成。