夏季青藏高原的抬升加热作用，使得上空大气成为热源，形成了高原及周边地区独特的气候特征。近百年来，大气中温室气体浓度持续上升，对全球气候系统有着深远的影响，但是它对青藏高原大气热源变化的贡献和相应机理，我们还不是很清楚。
基于耦合模式比较计划第五阶段的实验结果，中国科学院大气物理研究所的屈侠副研究员、黄刚研究员和成都信息工程大学的朱丽华讲师合作研究指出，大气中CO2浓度的增加，可导致夏季青藏高原大气热源增强，见图1灰色柱状图。CO2辐射强迫的增强，可导致青藏高原及上空大气增温，大气饱和水气压增强，空气湿度增加（图2d）；在局地气候态上升运动的作用下，更多的水汽被输送至上空，凝结产生潜热释放，导致高原的热源增强。同时，青藏高原大气增温可导致整层大气向外的长波辐射增强，大气辐射冷却作用增强，部分抵消了热源增强的作用。
大气CO2辐射增加主要通过两种途径影响到青藏高原热源变化：一是通过改变大气辐射平衡直接影响到高原气候（简称“直接辐射效应”），二是通过改变全球海表温度间接影响高原气候（简称“海洋增温效应”）。直接辐射效应可导致高原增温，加强了高原周边与海洋的热力对比，高原上升运动增强（图2b），表面湿度微弱增加（图2f）。海洋增温效应，一方面可加热全球大气，使得高原大气水汽增多（图2f）；另一方面，减弱了高原周边陆地与海洋的热力差异，最终导致青藏高原周边上升运动减弱（图2c）。两种效应的共同作用下，夏季青藏高原上升运动变化不明显，大气湿度增加，高原潜热增加，最终热源增强。见图1。
此外，海洋增温效应，使得高原气温升高，大气向地表和外太空发射的长波辐射增强，大气辐射冷却作用增加，部分抵消了热源的增强作用。直接辐射效应的贡献则相对微弱。见图1。
该研究受到第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0102)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA20060501)、国家自然科学基金(41831175，41530425)和中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目(COMS2019Q03)共同资助。
图 1 青藏高原大气热源及相关分量对CO2辐射增强的响应。X轴各项依次为大气热源、大气潜热、地表感热、大气辐射加热、地表向下长波、地表向上长波、地表向下短波、地表向上短波、大气层顶向上长波，大气层顶向上短波和大气层顶向下短波辐射。灰色、蓝色、绿色、紫色柱状分别为CO2总效应、直接辐射效应、海洋增温和海温分布型的贡献，红色柱状为直接辐射和海洋均匀增温效应的加和。
图 2 CO2总效应（第1列）、直接辐射效应（第2列）和海洋增温效应（第3列）对400 hPa气压速度（p坐标系下垂直速度，第1行）和地表空气湿度（第2行）的贡献。
参考文献：
Qu, X., Huang, G. & Zhu, L. CO2-induced heat source changes over the Tibetan Plateau in boreal summer-Part I: the total effects of increased CO2. Clim Dyn (2020). https://doi.org/10.1007/s00382-020-05353-9
Qu, X., Huang, G. CO2-induced heat source changes over the Tibetan Plateau in boreal summer-part II: the effects of CO2 direct radiation and uniform sea surface warming. Clim Dyn 55, 1631–1647 (2020). https://doi.org/10.1007/s00382-020-05349-5
文章链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-020-05353-9
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-020-05349-5
