科技日报记者 陆成宽
在30日举行的青藏高原地球系统科学研讨会上，青藏高原气候系统模型（TPCSM）正式发布。这一为青藏高原“量身定制”的区域气候模型，能显著提升高原地区风、雨、雪及地表水热过程的模拟精度，为青藏高原环境变化预测与灾害风险评估提供更可靠的科学工具。
青藏高原素有“亚洲水塔”之称，其冰川、积雪、湖泊和河流的变化，关乎周边数十亿人的水资源安全。然而，这里海拔极高、地形起伏剧烈，地表类型错综复杂，积雪、冰川、裸岩、湖泊等交错分布。通用的全球气候模型在此往往“水土不服”，常出现降水模拟偏多、气温偏低的系统性偏差。
为解决这一难题，中国科学院青藏高原研究所与清华大学的研究团队历经多年攻关，成功构建了青藏高原地球系统模型（TPESM）的气候系统版本——TPCSM模型。
针对高原腹地积雪浅薄、易受沙尘污染的特点，模型更新了积雪反照率方案，能更真实地反映雪面变暗过程。针对复杂山区中小尺度地形对气流的拖曳阻滞作用，模型引入了次网格地形湍流方案，显著改善了高原降雪量高估和大气环流模拟偏差。此外，通过更准确地描述高寒深湖的冻融过程、修正藏南裸露基岩的下垫面类型、引入三维地形短波辐射传输效应等多项改进，模型成功实现了对地表能量交换和降水预报的优化。
评估表明，TPCSM模型明显改善了青藏高原降水模拟偏多和气温模拟偏低的问题。该模型还参与了国际区域气候降尺度试验—青藏高原第三极区域计划和全球能量与水循环试验—局地尺度四维模拟计划等国际模式比较计划，展现出良好的模拟性能。
中国科学院青藏高原研究所陈发虎院士表示，TPCSM模型的发布，标志着青藏高原地球系统模型的研发，已由区域气候模拟迈向多圈层地球系统模拟的新阶段。研究团队计划以TPCSM模型为核心，未来将持续集成冰川、冻土、地下水、植被及人类活动等更多圈层过程，并融合人工智能等技术，不断拓展对青藏高原环境变化的预测与情景分析能力，为守护“亚洲水塔”提供坚实的科学支撑。
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