青藏高原降水知多少?最新研究称被严重低估亟需新观测体系

来源: 好奇心日报
2024-06-09 08:31:44

  中新网北京6月7日电 (记者 孙自法)被誉为“世界屋脊”、有“亚洲水塔”之称的青藏高原,其降水量监测评估的精准度如何,对相关区域水资源管理、水循环研究和水灾害防控至关重要。

  目前普遍认为,地面仪器监测(简称“器测”)是获取降水信息最主要、最可靠的手段。不过,中外科学家最新合作研究发现,器测严重低估了青藏高原的实际降水量,亟需研究构建新观测体系。

  这项青藏高原水循环领域重要研究进展,由中国科学院青藏高原研究所、北京师范大学、清华大学、河海大学和荷兰乌得勒支大学等科研同行共同完成,相关成果论文近日在国际学术期刊《美国科学院院刊》(PNAS)发表。

  本次研究中,合作团队进一步从器测误差和代表性误差两个方面,系统剖析了青藏高原降水被严重低估的原因:在青藏高原地区,降水过程中雪的占比相对较高,且常伴有强风。传统地面监测仪器的开口面积有限且底部封闭,在强风条件下易形成上托气流,阻碍雨滴或雪花进入,从而造成降水量低估。这种由强风引起的器 测误差是影响高寒地区降水测量精度的最主要原因,在极端天气条件下误差甚至可超过100%。

  论文第一作者、北京师范大学缪驰远教授介绍说,代表性误差可划分为网格代表性误差和区域代表性误差。青藏高原地形复杂,即便在一个网格单元内也存在显著的地形变化,垂直降水梯度明显。但是,气象站点通常位于山谷或低海拔地区,无法反映其所在网格单元的整体降水特征。对于无地面测站分布的网格单元,降水量需利用更远的台站数据进行推算,进一步降低了降水量监测的可靠性,从而在区域尺度上引入代表性误差。由于交通不便、监测环境困难,青藏高原现有的气象台站密度(每个站点平均覆盖2.2万平方公里)明显低于世界气象组织推荐的最小站点密度。此外,气象站点的空间和海拔分布不均进一步降低了区域降水的估算精度,区域代表性误差大幅增加。

  李新表示,为此,合作团队呼吁重新评估基于现有器测降水数据得到的水资源、水循环和水灾害相关结果。他们还从仪器创新、站点建设与空间优化、多监测手段对比、数据同化与融合、深度学习等方面,提出青藏高原降水监测新方案。

  据了解,青藏高原平均海拔超过4000米,冰储量仅次于南极和北极,是包括长江、黄河、雅鲁藏布江、印度河、湄公河在内的亚洲10多条主要河流的发源地,为近20亿人提供可靠水源。

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周怡梅

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