青藏高原作为“亚洲水塔”，为亚洲多条主要河流提供水源，养育了全球超过20亿人。随着全球变暖，冰川加速消融，未来水资源供应面临严峻挑战。尽管传统气候预估能够揭示长期气候变化趋势，但未来10年青藏高原温度变化仍因内部气候变率的显著影响而具有较大不确定性。年代际气候预测作为一种新兴工具，通过结合气候系统的初始状态和外部强迫信息，有望提升区域气候预测的准确性。然而，年代际气候预测在青藏高原的应用前景和可靠性仍需深入研究。
中国科学院大气物理研究所周天军团队近期在《Science Bulletin》发表了题为《Accelerated warming of High Mountain Asia predicted at multiple years ahead》的研究论文。该研究基于多家国际先进的年代际气候预测系统，揭示了青藏高原温度变化的年代际可预测性及其物理机制，并预测了未来10年的温度变化趋势。结果表明，2025至2032年间，青藏高原年均气温将比1991至2020年的基准态升高0.98°C（范围为0.67至1.33°C），这一增温速率是2016至2023年观测值的1.75倍（图1）。预期的升温将导致冰川体积减少约1.4%，进一步威胁该地区的水资源安全和生态平衡。
该研究表明，青藏高原温度变化的年代际可预测性不仅显著受温室气体浓度增加等外强迫的影响，还受到太平洋年代际振荡（PDO）和北太平洋环流振荡（NPGO）等内部变率模态的驱动。热带东传的开尔文波是连接这些内部变率模态与青藏高原气温变化的关键机制。PDO和NPGO通过调节北太平洋海表温度异常，进而影响热带太平洋的对流活动，驱动年代际尺度的开尔文波，最终在青藏高原上空形成环流异常，进一步通过动热力过程影响地表温度的变化。此外，研究特别强调了年代际气候预测系统的资料同化过程在提升青藏高原温度年代际预测中的关键作用。通过引入海洋初始状态，年代际预测系统不仅能够精确模拟外部强迫的影响，还能有效捕捉内部气候变率引发的波动，大幅提升了未来10年青藏高原温度变化的预测精度。与传统气候预估相比，这种初始化技术显著提高了预测的可靠性，尤其在应对青藏高原复杂的气候变化时，展现出了重要的应用价值和科学意义。
该研究进一步利用通用全球冰川模型（OGGM）模拟了未来10年青藏高原加速变暖对冰川的影响。结果显示，结合模式初始化与外强迫的年代际预测，相较于仅考虑外强迫的气候预估，将导致青藏高原冰川体积额外减少1.4%（图2）。这意味着，随着全球变暖的持续，青藏高原将面临更加剧烈的冰川消融和环境变化。冰川加速退缩不仅威胁该区域数亿人的水资源安全和生态平衡，也可能对全球气候系统产生广泛影响。面对这一日益严峻的气候变暖趋势，国际社会必须迅速采取行动，推动全球对气候变化的有效应对与长期适应。
中国科学院大气物理研究所副研究员胡帅为论文第一作者，青藏高原地球系统基础科学中心项目骨干、中国科学院大气物理研究所周天军研究员为论文通讯作者，该研究第一标注为青藏高原地球系统基础科学中心项目（41988101）。
参考文献:
Hu,S.,Zhou,T.,& Wu,B. (2025). Accelerated warming of High Mountain Asia predicted at multiple years ahead. Science Bulletin. doi:10.1016/j.scib.2024.09.023
网站链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209592732400673X?via%3Dihub
图1 青藏高原年均地表气温的模拟与预估。（a）青藏高原地表海拔高度（阴影，单位：米）、主要流域（轮廓线）及冰川分布（蓝色阴影）。（b）相对于1991-2020年参考期，青藏高原年均SAT的时间序列（单位：°C）。SSP1-2.6（深蓝线）、SSP2-4.5（浅蓝线）、SSP3-7.0（深黄色线）和SSP5-8.5（深红线）排放情景下2015-2100年间的来自24个CMIP6模型的预估结果。1948至2014年历史模拟结果以黑线表示。实线代表集合平均，细线表示单个集合。自2023年起报的年代际实时预测结果以深紫线表示，浅紫色阴影为5至95%的不确定性范围。插图为2018至2036年的温度变化。
图2 未来10年青藏高原加速变暖对冰川的影响。（a）年代际气候预测与传统气候预估气候变量强迫下OGGM模拟的2025-2032年冰川体积相较2020年百分比变化的差异，单位：%。圆圈大小代表2020年冰川体积平均值，圆圈颜色表示冰川体积百分比变化的差异。黑色地形边界为青藏高原12个子流域。（b）年代际气候预测与传统气候预估气候变量强迫下OGGM模拟的青藏高原不同子流域冰川体积百分比变化的差异（从上到下依次为阿姆河、雅鲁藏布江、恒河、河西走廊、印度河、青藏高原内陆、澜沧江、柴达木、萨尔温江、塔里木河、长江和黄河流域），单位：%。
