祁连山对气候变化响应敏感，是研究气候变化及其机制的典型区域，气候变化的历史相似型，可以为预测未来气候变化提供途径。兰州大学资源环境学院李育教授团队用过去的气候变化预测到未来，未来全球变暖会导致我国西北地区暖湿化。

气候变化的历史相似型可以为预测未来气候变化提供途径。在地质历史时期，地球曾经历过多次不同时间尺度的暖期，例如：中全新世暖期、中世纪暖期等。祁连山处于亚洲夏季风和中纬度西风环流交汇区，区域气候变化具有季风-西风过渡带特有的复杂性，对气候变化响应敏感，是研究气候变化及其机制的典型区域。

兰州大学资源环境学院李育教授团队基于古环境记录、古气候模拟和现代观测，对比了祁连山及周边地区中全新世暖期、中世纪暖期、现代暖期和未来百年暖期的干湿变化，探讨了该区域的气候变化规律及其机制，并基于古气候相似型评估了未来全球变暖情景下青藏高原北缘的干湿变化格局[1]。相关论文“Transformation and Mechanisms of Climate Wet/Dry Change on the Northern Tibetan Plateau under Global Warming: A Perspective from Paleoclimatology”，发表在《Science China Earth Sciences》。

研究发现，祁连山全新世暖期主要受轨道控制的东亚夏季风影响，区域整体表现出温暖湿润的特征；中世纪暖期主要受控于太阳辐射，存在暖干的现象；现代暖期和未来百年暖期主要由温室气体增加导致的温度升高控制，气候干旱化趋势显著。祁连山地区现代暖期的干湿格局与中世纪暖期类似，而持续升温会导致西风带扩张，气候逐渐湿润，未来干湿变化将与中全新世暖期更加相似。

图1 青藏高原北缘中全新世暖期气候以温暖湿润为主；

中世纪暖期气候以温暖干燥为主

图2 基于CMIP6多模式模拟的2025~2100年青藏高原北缘

P-E、温度和风场

研究团队基于古气候机制揭示多尺度未来全球变化的研究已取得了一系列成果。研究团队将“柯本气候分类法”引入古气候变化研究中，在不同时间尺度上评价气候变化对中国气候带的影响[2]。研究表明，在中全新世暖期，温带和大陆性冬季干燥气候急剧扩张；未来全球变暖虽然会导致我国西北地区暖湿化，但并不会改变中国整体的气候类型格局。

东亚和北美同时受到亚热带季风系统和西风环流的影响，研究团队对末次冰盛期以来东亚和北美西南部多尺度干湿变化及其与大气环流模式的关系进行了综合研究[3]。研究发现，影响东亚和北美季风边缘区降水的主要因素是太平洋海温和厄尔尼诺-南方涛动，而不是季风强度；随着全球变暖和ENSO事件频率的增加，位于半干旱区的季风边缘区降水将呈减少趋势，导致半干旱区扩大。

内流区约占全球陆地面积的五分之一，大多分布于干旱、半干旱区，研究团队评估了不同时间尺度冷暖期全球内流区的干湿状况[4]。研究指出，现代暖期与中全新世暖期全球内流区的干湿格局对气候变化的响应具有相似性，但响应机理差异较大，未来暖期会进一步加剧北美西南部和地中海沿岸内流区的干旱。

末次冰盛期的轨道强迫与现代相似，但温室气体浓度和冰盖大小存在较大差异，研究团队利用全球末次冰盛期的干湿格局反推未来暖期的干湿格局[5]，结果显示，未来遵循“湿更湿，干更干”（wet gets wetter, dry gets drier）假说的地区占全球陆地面积的22.81%。符合未来“干更干”假说的地区主要集中在北美西南部、南美洲西南部、地中海、北非、南非和亚洲的部分地区，符合未来“湿更湿”假说的地区主要分布在南美洲东北部、非洲中部、俄罗斯西部、东亚和澳大利亚东北部。

论文链接

[1] Li et al., 2024. SCES,67. http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11430-023-1260-6

[2] Li et al., 2018. ESR, 177, 458-477.

https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.12.017

[3] Li et al., 2021. QSR, 260,106935.

https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2021.106935

[4] Li et al., 2020. CP, 16, 2239-2254.

https://doi.org/10.5194/cp-16-2239-2020

[5] Li et al., 2021. EF, 9, e2020EF001907.

https://doi.org/10.1029/2020EF001907