在第二次青藏高原综合科学考察任务一“西风-季风协同作用及其影响”之专题六“西风-季风协同作用及其环境效应” （项目资助号：2019QZKK0106）支持下，中国气象局兰州干旱气象研究所的刘伟刚副研究员在Journal of Geophysical Research: Atmospheres（JGR-A）期刊，发表西风环流背景下青藏高原大气-冰川相互作用最新研究成果。JGR是美国地球物理学联合会(AGU)主办的地球科学领域历史悠久且具有重要国际影响力的旗舰期刊，也是自然指数（Nature-index）的来源期刊，隶属Clarivate 期刊引证报告（Journal Citation Reports即JCR）和中科院最新期刊分区表的TOP期刊。该成果是作者于2021年在JGR-A讨论南亚季风环流背景下青藏高原大气-冰川相互作用后(https://doi.org/10.1029/2020JD033998)，又进一步对西风环流背景下的大气-冰川相互作用及其控制因素开展的深入讨论，研究结果可为从大气-冰川相互作用的物理机制层面，解释青藏高原冰川变化的空间差异提供重要参考依据。该成果由中国气象局兰州干旱气象研究所、甘肃省气象局、中国气象科学研究院、中国科学院西北生态环境资源研究院、山东师范大学、海宁气象局和荷兰乌特勒支大学大气与海洋研究所共同完成。

         众所周知，青藏高原及其周边是全球除南北极外冰川面积最大的地区，该地区冰川水资源供应影响着下游数以亿计人口的生产和生活。冰川变化受气候变化影响。大量研究表明，伴随气候变暖，青藏高原冰川整体退缩；但这种退缩变化却表现出明显的空间差异：处于高原边缘(如藏东南地区)的海洋性冰川退缩速度最快，而高原腹地的极大陆冰川退缩较慢。如何从大气环流影响背景的角度，识别引起高原冰川变化的主要控制因子，并探讨它们对冰川物质损失的影响，是个重要的科学问题。

         冰面能量平衡能够精确刻画大气-冰川相互作用，它是联系大气与冰川间能量和物质交换的重要纽带。珠穆朗玛峰（珠峰）是喜马拉雅山脉的主峰，也是世界最高峰，西风和南亚季风是影响该地天气和气候的两大主要大气环流。超高的海拔和处于青藏高原南缘的绝佳地理位置，使得珠峰是开展超高海拔地区西风-季风环流对大气-冰川相互作用影响研究无以伦比的舞台。以往对珠峰东绒布冰川海拔6500 m垭口的大气-冰川相互作用研究表明，随着南亚季风推进，大气-冰川能量和物质交换发生显著变化，云量对大气-冰川物质损失有重要影响；而对于西风环流背景下珠峰超高海拔处大气-冰川相互作用状况及其控制因子，目前人们还未充分了解。

本文基于西风环流南支建立初期的10月至下年1月的实测气象数据，系统研究了西风环流背景下珠峰海拔6500 m的大气-冰川能量和物质交换过程。结果表明：在西风环流控制下，大风和少云是大气-冰川能量和物质交换的重要控制因素。动辄超过10 m/s的强风使得大气向冰面感热输送强烈，引起冰面长波辐射损失加强；在少云导致的云保温作用减弱的背景下，这部分长波辐射更容易逃离出大气-冰川相互作用系统，从而增强了冰面净长波辐射损失；同时，低太阳高度角和相对较高的冰面反照率，减弱了冰面吸收的太阳辐射。在上述强长波辐射损失和低太阳辐射吸收作用下，冰面存在一个半永久的净辐射损失，冰面辐射降温。特别需要指出的是：作为冰面能量收入的两大重要来源-太阳辐射和入射长波辐射，它们受云量显著影响。在定性研究不同云量下大气-冰川能量和物质交换显著差异的基础上，本文定量确定了云的遮蔽和保温作用大小。结果显示：在西风环流影响背景下，云引起的太阳辐射减小量高于入射长波的增加量，即云的遮蔽作用大于云的保温作用；这意味着：云的出现很可能会引起冰面辐射降温，使得冬季冰川变得更冷，扮演着“冷储”的角色。天气学分析还表明，云往往伴随着低压天气系统出现，引起辐射、温湿度等气象要素变化，进而影响大气-冰川能量和物质交换变化。此外，作为冷季冰面物质损失的重要方式，观测期内升华的平均速率为每天0.8 毫米。本研究为探讨西风环流作用背景下冷季珠峰高海拔地区的大气-冰川相互作用的控制因子提供了有价值的见解，可为揭示受西风环流控制下的高原腹地冰川变化机制提供重要参考。

         该研究成果以“Cold-season Surface Energy Balance on East Rongbuk Glacier, Northern slope of Mt. Qomolangma (Everest)"为题，于2023年3月6日在线发表。论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022JD038101

刘伟刚副研究员博士毕业于中国科学院西北生态环境资源研究院（中科院寒旱所）冰冻圈科学国家重点实验室，现在中国气象局兰州干旱气象研究所工作；当前研究兴趣集中在青藏高原大气-冰川相互作用及其控制因素、青藏高原冰川消融物理机制、青藏高原冰川径流模拟；目前正主持第二次青藏高原综合科学考察子课题和国家自然科学基金面上项目。