中国科学院青藏高原研究所姚檀栋院士团队的最新研究表明，全球变暖影响下，青藏高原湖泊效应呈现增强态势。科研人员通过对青藏高原典型湖泊纳木错、色林错等24个湖泊和12个面积超过300平方千米的大湖的数据分析和模拟显示，青藏高原湖泊效应降雪对下游地区产生重大影响。在未来气候变暖影响下，预计西风环流南移触发的湖泊效应降雪强度将增强，未来湖泊效应降雪引起或加剧的雪灾效应需持续关注、深入研究并提出应对方案。

青藏高原上存在大规模的湖泊效应降雪现象

平均海拔超过4000米的青藏高原，拥有世界上面积最大的高原湖泊群，湖泊总面积约为5万平方千米。其中，色林错和纳木错是西藏自治区面积最大的两个湖泊，面积都超过2千多平方千米。秋冬季节，当冷空气经过相对温暖的未冻结湖面时，通常在湖泊的下风区产生降雪，这种现象被称为湖泊效应降雪。湖泊效应产生的物理机制是，由于青藏高原独特地形的阻塞效应，中纬度西风急流在10月左右从青藏高原北部移向南部，并盛行于青藏高原上方的30°~35°N之间。西风急流南移的过程中伴随着冷空气的侵入，影响了数十个未冻结的湖泊，引发湖泊效应降雪并带来一系列后果。

青藏高原湖泊效应降雪正呈现增强态势

科研人员通过综合遥感和再分析数据，发现秋季西风环流南移导致气温剧烈下降，触发了青藏高原湖泊群的湖泊效应，从而引发了强降雪。

图1 2013年西风南移触发了西藏最大湖泊色林错湖泊效应降雪过程

图2 2013年西风南移触发了青藏高原湖泊群湖泊效应降雪过程

科研人员的研究还发现，西风环流南移触发的湖泊效应降雪强度与12个大湖（面积大于300平方公里）的面积、风速和经度呈正相关。面积较大的湖泊由于其较长的涉水距离，使得寒冷的大陆气团能够穿过开阔水域，并携带更多温暖湖泊蒸发的水蒸气，促进了湖泊下风区域湖泊效应降雪事件的发展。其次，较高的风速会导致湖面上蒸发增大。此外，在西风的影响下，随着湖泊所在经度向东移动，经度越靠近东部的湖泊会受到由西风急流从西到东风向引起的湖泊与湖泊之间相互作用，使得湖泊效应降雪加强。

图3 2002~2017年，湖泊效应降雪强度与湖泊面积、湖面风速以及经度的关系

科研人员的研究进一步发现，在未来气候变暖情景下，预计西风环流南移触发的湖泊效应降雪强度将增强，未来湖泊效应降雪引起或加剧的雪灾值得持续关注和深入研究。

图4 全球变暖背景下湖泊效应强度增大

青藏高原湖泊效应降雪增强的灾害效应是社会可持续发展的紧迫问题

湖泊效应降雪的灾害效应是全球面临的问题。在北美五大湖、盐湖等大湖区表现显著，雪深记录可达30~200厘米，对湖泊下风区居民的经济社会生活造成较大影响。青藏高原湖泊效应降雪同样引起重大灾害后果。在2013年纳木错（面积约2015平方千米）下风区观测到了秋季暴风雪，雪深纪录约45厘米，其规模与北美地区如盐湖（面积约4400平方千米）于1998年12月7日观测到的雪深纪录（约36厘米）相当。色林错和纳木错这两个湖泊的下风区目前生活着约1万常住人口，并保有约35.5万头牲畜，湖泊效应降雪增强可能产生的经济社会影响也不容小觑，需要社会高度关注并提出应对方案。

Dai Yufeng, Wang Tao, Sheng Yongwei, et al. Westerly-triggered lake-effect snowfall enhanced with climate warming over the Tibetan Plateau. Science Bulletin, 2024, 69(7): 968-977

来源: 《中国科学》杂志社