地球科学进展

地球科学进展 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (5): 441 -461. doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2022.022

综述与评述    下一篇

青藏高原地区气象干旱研究进展与展望
王劲松 1( ), 姚玉璧 2, 王莺 1( ), 王素萍 1, 刘晓云 1, 周悦 3, 杜昊霖 1, 张宇 1, 任余龙 1   
  1. 1.中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省（中国气象局）干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃 兰州 730020
    2.兰州资源环境职业技术大学，甘肃 兰州 730021
    3.中国气象局 武汉暴雨研究所，暴雨监测预警湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205
  • 收稿日期:2021-10-18 修回日期:2021-12-19 出版日期:2022-05-10
  • 通讯作者: 王莺 E-mail:wjsgsmb_cn@sina.com;wangyn924@163.com
  • 基金资助:
    第二次青藏高原综合科学考察研究项目专题“跨境污染物与环境安全”(2019QZKK0605);甘肃省基础研究创新群体项目“干旱灾害形成机理及其风险预警”(20JR5RA121)

Meteorological Droughts in the Qinghai-Tibet Plateau： Research Progress and Prospects

Jinsong WANG 1( ), Yubi YAO 2, Ying WANG 1( ), Suping WANG 1, Xiaoyun LIU 1, Yue ZHOU 3, Haolin DU 1, Yu ZHANG 1, Yulong REN 1   

  1. 1.Institute of Arid Meteorology，China Meteorological Administration，Key Laboratory of Arid Climate Change and Disaster Reduction of Gansu Province （China Meteorological Administration），Lanzhou 730020，China
    2.Lanzhou Resources＆Environment Voc-Tech University，Lanzhou 730021，China
    3.Hubei Key Laboratory for Heavy Rain Monitoring and Warning Research，Institute of Heavy Rain，China Meteorological Administration，Wuhan 430205，China
  • Received:2021-10-18 Revised:2021-12-19 Online:2022-05-10 Published:2022-05-31
  • Contact: Ying WANG E-mail:wjsgsmb_cn@sina.com;wangyn924@163.com
  • About author:WANG Jinsong (1968-), female, Kaili City, Guizhou Province, Professor. Research areas include climate change in arid area and drought monitoring and early warning. E-mail: wjsgsmb_cn@sina.com
  • Supported by:
    the Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research Program “Cross-border pollutant investigation and environmental safety”(2019QZKK0605);The Basic Research Innovation Group of Gansu Province “The formation mechanism of drought disaster and its risk warning”(20JR5RA121)
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青藏高原是承受自然灾害脆弱性较高的地区。该区域经常遭受雪灾、干旱、大风、雷电、冰雹和洪涝等气象灾害的危害，其中，干旱是该区域除雪灾外影响最为严重的气象灾害。随着气候变化和人类活动的加剧，青藏高原由气象灾害造成的损失不断加剧。为此，着眼于青藏高原的区域特点，对其气象干旱研究现状进行了梳理与分析，系统总结了青藏高原气象干旱的主要研究成果，揭示了青藏高原气象干旱时空分布的基本特征：干旱的高发区在高原的北部、东北部、西南部和东南部，高发时段为1980年代和2000年代；归纳了青藏高原气象干旱监测和预测的主要技术方法：基于干旱指数开展的干旱监测评估和基于干旱影响因子利用气候模式进行的干旱预测；给出了青藏高原干旱灾害风险的发生规律：青藏高原东北部偏南地区是农牧业干旱灾害的高风险区，东北部、西南部和东南部是较高风险区；高寒草原比高寒草甸面临的干旱灾害风险高。基于数值模式和未来情景，预估21世纪青藏高原气温升高、降水增加；但由于降水增加表现出明显的时空分布不均匀性，未来发生季节性和区域性气象干旱的可能性仍然很大；同时，提出了青藏高原气象干旱研究在资料、技术方法和模式应用等方面存在的问题，并结合国际前沿，展望了青藏高原气象干旱未来研究需关注的关键科学问题和技术领域。

关键词: 青藏高原, 干旱时空分布, 干旱监测预测, 干旱灾害及其风险, 干旱预估

The Qinghai-Tibet Plateau is a region vulnerable to natural disasters. There are many natural meteorological disasters occurring on the Qinghai-Tibet Plateau， such as snow disasters， droughts， strong winds， thunder and lightning， hail， and floods. Droughts are the most serious type of meteorological disaster in the region， apart from snow. With climate change and the increase in human activities， the losses caused by natural disasters on the Qinghai-Tibet Plateau are increasing over time. Focusing on the regional characteristics of the Qinghai-Tibet Plateau， we evaluate the situation of meteorological droughts. The main results of meteorological drought research are systematically summarized， and the basic temporal and spatial distribution characteristics of meteorological droughts are revealed. The current technical methods for meteorological drought monitoring and forecasting are clarified， and the laws of meteorological drought disaster risk are elucidated in the Qinghai-Tibet Plateau. The results show that the high-incidence areas of droughts are in the north， northeast， southwest， and southeast of the plateau. The high incidence periods were the 1980s and the 2000s. Drought monitoring is mainly conducted based on the drought index and using drought-prediction climate models based on drought influencing factors. The southern part of the northeastern area is a high-risk region for drought disasters impacting agriculture and animal husbandry， while the northeast， southwest， and southeast are higher-risk areas. The alpine grasslands face a higher risk of drought disasters than alpine meadows. Numerical models based on future scenarios revealed that temperature and precipitation may increase in the Qinghai-Tibet Plateau in the 21st century. However， owing to the obvious unevenness in the temporal and spatial distribution of the increased precipitation， the possibility of seasonal and regional meteorological droughts in the future is still remarkably high. Finally， remaining problems in the study of meteorological droughts in the Qinghai-Tibet Plateau， in terms of data， technical methods， and model applications， are discussed. Combining existing local problems and international perspective， the key scientific issues and technical fields concerning meteorological droughts in the Qinghai-Tibet Plateau are highlighted.

Key words: Qinghai-Tibet Plateau, Spatial and temporal distribution of drought, Drought monitoring and prediction, Drought disaster and its risk, Drought prediction

中图分类号: 

图1 不同气候代用资料记录的青藏高原不同区域的干旱时段（资料来源于参考文献［ 38 - 43 ］）
灰色阴影区域标示的是各种气候代用资料重建的干旱时段的共同时期
Fig. 1 The drought periods in different regions over the Qinghai-Tibet Plateau recorded by the different climatic proxies （data from references ［38-43］）
The grey shaded area indicates the common drought periods reconstructed from various climate proxies
图2 青藏高原的气象干旱易发区及其农牧区干旱灾害综合风险的空间分布示意图
干旱易发区1据参考文献［ 21 ， 54 ］修改；干旱易发区2据参考文献［ 23 ， 50 - 51 ］修改；干旱易发区3据参考文献［ 50 ， 52 ］修改；风险区据参考文献［ 55 - 57 ］修改
Fig. 2 The schematic diagram of spatial distribution of drought-prone areas and the drought disasters comprehensive risk in agricultural and pastoral areas over the Qinghai-Tibet Plateau
Drought-prone area 1 modified from references ［21，54］， drought-prone area 2 modified from references ［23，50-51］， drought-prone area 3 modified from references ［50，52］， risk zone modified from references ［55-57］
图3 导致青藏高原干旱季节性异常的影响因子及其相互作用示意图
Fig. 3 The schematic diagram of the influencing factors and their interactions leading to the seasonal anomaly of drought over the Qinghai-Tibet Plateau
图4 青藏高原西部干旱的影响因子示意图
Fig. 4 The schematic diagram of influencing factors of drought in western Qinghai-Tibet Plateau
图5 农业干旱脆弱性空间分布（据参考文献［ 22 ］修改）
Fig. 5 The spatial distribution of agricultural drought vulnerability （modified after reference ［ 22 ］）
图6 青藏高原生态干旱形成及反馈效应
虚线框中是针对青藏高原特点的生态干旱
Fig. 6 The formation and feedback effect of ecological drought over the Qinghai-Tibet Plateau
The ecological drought for considering Qinghai-Tibet Plateau characteristics denotes in the dotted box
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