青藏高原陸地蒸散發時空變化趨勢特征（2001-2018）
陸地蒸散發（Evapotranspiration, ET）是陸表和植被向大氣輸送水汽通量的總和，主要包括土壤和水體表面蒸發、植被冠層截留降水或露水蒸發、植被蒸騰以及冰雪升華等，是地表和大氣間能量和水分交換的主要過程，深刻影響著地球表層物理、化學和生物過程，是地球多圈層相互作用的關鍵過程。在全球范圍內，約60%的降水量是通過陸地蒸散發方式回到大氣中，因此陸地蒸散發是僅次于降水的陸地水循環的第二大組成部分，也是全球能量和水分循環的重要組成部分。過去幾十年，青藏高原的氣候和環境發生了巨大變化，氣溫升高、濕度增大、植被變綠等，都會引起青藏高原陸地蒸散發變化。因此，準確刻畫和理解青藏高原蒸散發的氣候態和時空變化特征，對認識青藏高原水循環現狀和變化特征、水資源的調配至關重要。
為了獲取青藏高原陸地蒸散發的真實情況，中科院青藏高原所地氣作用與氣候效應團隊在高原多種典型下墊面建立了地氣相互作用綜合觀測研究站，實現了地氣間能量和水分交換的長期連續觀測。基于觀測資料，研究人員發展了考慮大地形拖曳作用的有效粗糙度參數化方案，并將其引入地表能量平衡系統模型（SEBS）；再利用改進的SEBS模型，結合MODIS衛星遙感數據和CMFD氣象再分析數據，計算得到了2001~2018年青藏高原月平均的蒸散發量，并利用位于高原不同下墊面的6個湍流通量站的觀測數據驗證了改進的SEBS估算的蒸散發量，結果顯示相關系數均超過0.9，月蒸散量的均方根誤差在9.3~14.5mm之間。
以上研究發現，青藏高原平均年蒸散發總量（2001-2018）為1.238±0.058萬億噸，但其年變化趨勢存在很大的空間差異性（圖1）。總體來說，以東經90度為界，高原東部總體呈增加趨勢，高原西部總體呈減少趨勢。高原東部蒸散發的增加速率主要在2.5~7.5mm/yr間，且通過顯著性檢驗；高原西部大部分地區呈現減少趨勢，且減少趨勢顯著，速率大于-7.5mm/yr。就季節而言，春夏兩季，蒸散發減少趨勢明顯，尤其在高原西部地區；秋季，蒸散發增加和減少的區域在整個青藏高原呈相間分布狀態，但增加和減少的速度相較春夏減弱很多；冬季，蒸散發減少趨勢占主導，尤其是在高原西部，而高原東部部分區域呈現增加趨勢。研究結果將為準確評估青藏高原的水平衡提供重要科學依據。
該研究成果近日以“Long-term variations in actual evapotranspiration over the Tibetan Plateau”為題在《Earth System Science Data》上發表，中國科學院青藏高原研究所韓存博研究員為第一作者、馬耀明研究員為通訊作者。相關數據已公開發布在國家青藏高原科學數據中心（https://doi.org/10.11888/Hydro.tpdc.270995）。該研究得到了第二次青藏高原綜合科學考察研究專項（2019QZKK0103）資助。
全文鏈接：https://essd.copernicus.org/articles/13/3513/2021/
圖1 青藏高原年蒸散發量在2001~2018年間變化趨勢的空間分布情況，點畫區域表示通過了顯著性檢驗（p<0.05）
圖2 青藏高原各季節蒸散發量在2001~2018年間變化趨勢的空間分布情況，（a）~（d）分別為春、夏、秋、冬四個季節，點畫區域表示通過了顯著性檢驗（p<0.05）