全球气候变暖对青藏高原的影响.pptx

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1、全球气候变暖对青藏高原的影响全球气候变暖对青藏高原的影响1.高原气温变化特征高原气温变化特征2.高原降水时空变化趋势高原降水时空变化趋势3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化4.高原生态变化高原生态变化5.极端天气气候事件变化趋势极端天气气候事件变化趋势内容内容第1页/共22页1.1.青藏高原气温变化特征青藏高原气温变化特征图2.1971-2011年中国8个区气温突变年分布图1.1971-2011年青藏高原年平均气温变化趋势 从图从图1可以看出，近可以看出，近41a年年平均气温显著上升趋势平均气温显著上升趋势，升温幅度达，升温幅度达0.39/10a，明显高于中国近百年升温幅度（，明显高于中国近百年升

2、温幅度（0.08/10a)及及50年升温幅度年升温幅度(0.25/10a)，说明，说明高原升温幅度远大于其他地区高原升温幅度远大于其他地区。1997 年为明显突变年，如图年为明显突变年，如图2高原气温突变在时间尺度上晚于我国其他地区近高原气温突变在时间尺度上晚于我国其他地区近3a，是中国气温暖突变，是中国气温暖突变发生最晚的区域发生最晚的区域。1.1 高原气温变化、突变及其与我国其他地区突变早晚比较高原气温变化、突变及其与我国其他地区突变早晚比较第2页/共22页1.1.青藏高原气温变化特征青藏高原气温变化特征1.2 高原气温变化的分区高原气温变化的分区 全区虽表现为一致的升温趋势，但由于地形复

3、杂多变，气温变化势必存在区域性差异，可全区虽表现为一致的升温趋势，但由于地形复杂多变，气温变化势必存在区域性差异，可将青藏高原平均气温变化分为将青藏高原平均气温变化分为南北两区南北两区，从各区的近，从各区的近41a的增暖幅度来看，北区增暖幅的增暖幅度来看，北区增暖幅0.43/10a，略大于南区（，略大于南区（0.37/10a）。）。靑藏高原平均气温REOF前两个模态的空间分布（：第一模态：第二模态）第3页/共22页1.1.青藏高原气温变化特征青藏高原气温变化特征 高原年平均气温变化趋势与全球平均温度变化趋势基本一致，但在高原年平均气温变化趋势与全球平均温度变化趋势基本一致，但在90年代中期前，

4、全球平均气温变化显著，而高原气温变化则相对比较平缓。年代中期前，全球平均气温变化显著，而高原气温变化则相对比较平缓。90年代中期后，全球平均温度变化有所减缓，而高原则是加速升温。其相关系数达到了年代中期后，全球平均温度变化有所减缓，而高原则是加速升温。其相关系数达到了0.71，通过了，通过了99.9的显著性检验。的显著性检验。1971-2011年全球平均温度距平序列（实线）与巧藏高原平均温度序列（虚线）比较（红线为各自的分段趋势线）1.3 高原气温变化与全球变暖的关系高原气温变化与全球变暖的关系第4页/共22页2.2.高原降水时空变化趋势高原降水时空变化趋势青藏高原夏季降水的来源降水观测点分布

5、第5页/共22页2.2.高原降水时空变化趋势高原降水时空变化趋势青藏高原平均降水量分布（a:mm）及变化趋势（b:mm）（实曲线为降水量线，实直线为趋势线，虚线为五年滑动平均）整体为由东南向西北降水逐渐减少，此种降水分布与高原地形存在密切关系。降水量增加大值整体为由东南向西北降水逐渐减少，此种降水分布与高原地形存在密切关系。降水量增加大值带基本位于高原高海拔地区。海拔越高，降水增加越多。明显的分区分布。带基本位于高原高海拔地区。海拔越高，降水增加越多。明显的分区分布。第6页/共22页 过去约过去约30年间，青藏高原及其相邻地区的冰川面积由年间，青藏高原及其相邻地区的冰川面积由5.3万平方公里缩

6、减至万平方公里缩减至4.5万平方公里，退万平方公里，退缩了缩了15%。我国有。我国有46000多条冰川，主要分布在青藏高原。冰川消融短期内会造成江河流水量多条冰川，主要分布在青藏高原。冰川消融短期内会造成江河流水量增加，长此以往，一旦部分冰川消亡或冰川面积减小，其下游径流就会逐渐减少，影响社会经增加，长此以往，一旦部分冰川消亡或冰川面积减小，其下游径流就会逐渐减少，影响社会经济可持续发展。济可持续发展。3.3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化第7页/共22页3.3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化3.1 冰川变化冰川变化19702008 年中国两次编目的冰川总变化(%)在气候变暖和降水量变化不大的情在

7、气候变暖和降水量变化不大的情况下，未来几十年这类冰川无疑将况下，未来几十年这类冰川无疑将继续继续保持退缩趋势保持退缩趋势，特别是那些面，特别是那些面积小于积小于 1 km2的冰川将面临消失。的冰川将面临消失。由于中国冰川中由于中国冰川中 80%以上都是面以上都是面积小于积小于 1 km2的小冰川，由此可以的小冰川，由此可以预见，未来几十年冰川条数将会减预见，未来几十年冰川条数将会减少。青藏高原东南部海洋性冰川的少。青藏高原东南部海洋性冰川的退缩幅度仍将远大于青藏高原西部退缩幅度仍将远大于青藏高原西部的极大陆性冰川。的极大陆性冰川。第8页/共22页流域水系流域水系第一次冰川编目第一次冰川编目第二

8、次冰川编目第二次冰川编目1970-2008年冰川变化年冰川变化冰川面积/km2条数/条资料年冰川面积/km2条数/条资料年面积总变化/%面积年变化/%冰川条数变化/条5A 额毕河额毕河293.933941959188.332722008-35.9-0.72-1225J 黄河黄河171.371831965129.781732008-24.3-0.58-105K 长江长江1757.78120919681551.6913712006-11.7-0.311625L 澜沧江澜沧江243.003731968178.884122008-26.4-0.6735N 怒江怒江1036.8315471970764.

9、3715392006-26.3-0.73-85O 恒河恒河10846.96777919768323.0873892007-23.3-0.75-3905Q 印度河印度河1447.14204419781122.9720182007-22.4-0.76-265X 中亚中亚2164.43230219681584.9120932007-26.9-0.70-2095Y 东亚内陆东亚内陆27027.0719798196923894.40200982007-11.6-0.303005Z 青藏高原内青藏高原内陆陆8016.61549019707306.8055982007-8.9-0.24108共计共计5300

10、5.1141119197145045.20409632007-15.0-0.42-1561970-2008年中国冰川变化年中国冰川变化第9页/共22页3.3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化3.1 冰川变化冰川变化 中共官方预计西藏地区拥中共官方预计西藏地区拥有占全世界有占全世界14.5%的冰川的冰川储量。青藏高原平均每年储量。青藏高原平均每年有有247平方公里的冰川消融。平方公里的冰川消融。自上世纪自上世纪50年代以来，已年代以来，已经有大约经有大约7600平方公里的平方公里的冰川消失，这占到青藏高冰川消失，这占到青藏高原冰川总量的大约原冰川总量的大约18%。全球气温升高正在成为导全球气温升高正

11、在成为导致冰川融化的一个无可辩致冰川融化的一个无可辩驳的原因。驳的原因。第10页/共22页冰川类型冰川类型主要分布区主要分布区比现代升温比现代升温/冰川面积或体积减少冰川面积或体积减少/%2030年2070年2100年2030年2070年2100年海洋性冰川西藏东南部及横断山系0.41.22.1-14-43-75亚大陆性冰川天山、青藏高原东北部与南缘0.92.03.0-15-32-48极大陆性冰川青藏高原西部1.22.74.0-6-13-20总计或平均0.82.03.0-12-28-45 21世纪中国青藏高原冰川变化趋势估计世纪中国青藏高原冰川变化趋势估计第11页/共22页3.3.高原冰冻圈变

12、化高原冰冻圈变化3.2 冻土变化冻土变化气候变暖条件下青藏高原多年冻土活动层厚度变化第12页/共22页3.3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化19812010年多年冻土区活动层厚度(ALT)及气温(Ta)变化 在未来在未来 40 年内，青藏高年内，青藏高原多年冻土区的冻土退化主要原多年冻土区的冻土退化主要表现为低温多年冻土转化为高表现为低温多年冻土转化为高温多年冻土，活动层厚度增加，温多年冻土，活动层厚度增加，多年冻土厚度减薄；但是并未多年冻土厚度减薄；但是并未改变活动层厚度的空间分布特改变活动层厚度的空间分布特征，仅在多年冻土边缘征，仅在多年冻土边缘区域发区域发生消退生消退，到，到 2099 年

13、之后青藏年之后青藏高原多年冻土将发生显著变化高原多年冻土将发生显著变化.第13页/共22页3.3.高原冰冻圈变化高原冰冻圈变化3.3 积雪变化变化积雪变化变化在 A1B、B1情景下 6个模式集合的青藏高原地区 20012050 年雪水当量变化19572009 年青藏高原台站观测的年平均积雪深度和雪水当量标准化距平序列 年平均雪深和雪水当量均表现为波动增加趋势，但不显著；空间上，年平均雪深显著年平均雪深和雪水当量均表现为波动增加趋势，但不显著；空间上，年平均雪深显著增加的区域主要位于青藏高原东北部。对青藏高原未来增加的区域主要位于青藏高原东北部。对青藏高原未来 40 年雪水当量的预估表明，青藏高

14、年雪水当量的预估表明，青藏高原地区未来原地区未来 40 年雪水当量年际变化均呈减少趋势，其中在昆仑山西段帕米尔高原地区减少年雪水当量年际变化均呈减少趋势，其中在昆仑山西段帕米尔高原地区减少最为显著，其次为喜马拉雅山区和巴颜喀拉山东段地区的减少趋势。最为显著，其次为喜马拉雅山区和巴颜喀拉山东段地区的减少趋势。第14页/共22页4.4.高原生态变化高原生态变化西藏(a),(b)与青海(c),(d)有林地面积与活立木蓄积量变化趋势4.1 森林生态系统森林生态系统 近几十年的研究表明近几十年的研究表明:青青藏高原植被藏高原植被返青期提前返青期提前,生长生长期延长期延长,覆盖度和生产力增加覆盖度和生产力

15、增加,碳汇功能增强碳汇功能增强,青藏高原植被青藏高原植被总体趋于向好总体趋于向好,局部变差局部变差.气气候变化是高原生态系统变化的候变化是高原生态系统变化的主控因子主控因子,气候变暖对青藏高气候变暖对青藏高原生态系统的影响是正面的原生态系统的影响是正面的,但这种影响仍存在时间和空间但这种影响仍存在时间和空间上的不平衡性上的不平衡性,尤其是降水在时间和空间上的尤其是降水在时间和空间上的变化对干旱和半干旱地区植被变化对干旱和半干旱地区植被产生较大影响。产生较大影响。第15页/共22页4.4.高原生态变化高原生态变化1982-2001和2001-2010年间不同原因引起NPP变化的分布 从面积上看，

16、气候变化仍主导了大部分面积的青藏高原草地生产力的变化，而主要由于超载放牧等人类活动引起的草地生产力减少的面积不超过整个草地的从面积上看，气候变化仍主导了大部分面积的青藏高原草地生产力的变化，而主要由于超载放牧等人类活动引起的草地生产力减少的面积不超过整个草地的5%第16页/共22页4.4.高原生态变化高原生态变化 青藏高原高寒草地净第一性生产力（青藏高原高寒草地净第一性生产力（NPP）呈增加趋势，总共增加了约）呈增加趋势，总共增加了约19.9%，前二十年的上世纪八十年代和九十年代，气候主导了生产力的增加趋势。后十年的，前二十年的上世纪八十年代和九十年代，气候主导了生产力的增加趋势。后十年的20

17、01-2011 年间，高原气候出现了暖干化的趋势，气候因素驱动的潜在年间，高原气候出现了暖干化的趋势，气候因素驱动的潜在NPP呈明显减少趋势，但人类活动对生态系统的正面影响弥补了由于气候变暖变干所带来的负面影响，致使高原草地现实呈明显减少趋势，但人类活动对生态系统的正面影响弥补了由于气候变暖变干所带来的负面影响，致使高原草地现实NPP仍呈增加趋势。仍呈增加趋势。第17页/共22页4.4.高原生态变化高原生态变化4.2 高原关键生物物种的变化高原关键生物物种的变化 气候变暖和人类活动是导致物种资源减少的主要因素气候变暖和人类活动是导致物种资源减少的主要因素.气候变暖导致的后果是高山气候变暖导致的

18、后果是高山“冷界冷界”的大门敞开的大门敞开,破坏原生态系统的平衡破坏原生态系统的平衡,造成特殊生境中植物种质资源的减少和灭绝造成特殊生境中植物种质资源的减少和灭绝.高寒草甸优势植物返青物候第18页/共22页5.5.极端天气气候事件变化趋势极端天气气候事件变化趋势19802008 年春季年春季(35 月月)平均的青藏高原中平均的青藏高原中东部东部71 个测站的地面气个测站的地面气温温(Ta)、地表温度、地表温度(Ts)、地气温差、地气温差(Ts-Ta)、10 m 风速风速(v10)以及地表感以及地表感热通量热通量(SH)的时间序列的时间序列(黑色和红色虚线分别表黑色和红色虚线分别表1980200

19、8 年以及年以及20042008 年的线性变年的线性变化趋势化趋势)基于中国台站资料基于中国台站资料(19802004年年)得到得到的夏季青藏高原表面的夏季青藏高原表面气温气温(a)和感热加热和感热加热(b)与中国降水相关与中国降水相关分布分布(对资料进行了对资料进行了 11 年年滑动平均以得到年代滑动平均以得到年代际变化际变化)第19页/共22页 青藏高原气候变化敏感性强、幅度大，而极端天气气候变化是高原生态、环境变青藏高原气候变化敏感性强、幅度大，而极端天气气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因素。过去几十年，高原绝大部分地区极端高温事件频次显著上升、化的重要驱动因素。过去几十年，高原绝

20、大部分地区极端高温事件频次显著上升、极端低温事件频次显著下降，并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变极端低温事件频次显著下降，并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天气气候产生重要影响。气气候产生重要影响。5.5.极端天气气候事件变化趋势极端天气气候事件变化趋势海陆热力差异和大地形影响南亚季风的概念示意图海陆热力差异和大地形影响南亚季风的概念示意图(其中，南亚季风的南支水汽输送主要受热带海陆热力差异的影响而抬升，其中，南亚季风的南支水汽输送主要受热带海陆热力差异的影响而抬升，其北支水汽输送主要受高原南坡其北支水汽输送主要受高原南坡“感热气泵感热气泵”的抽吸作用影响，其余的水汽则受海陆热力差异和高原热力强迫的共同影响而向东北方向输送至东亚季风区的抽吸作用影响，其余的水汽则受海陆热力差异和高原热力强迫的共同影响而向东北方向输送至东亚季风区)第20页/共22页谢谢谢谢谢谢谢谢！第21页/共22页感谢您的观看！感谢您的观看！第22页/共22页