亚洲水塔千年第三极建模基础演化

亚洲水塔千年第三极建模基础演化

中青高

青藏高原，被誉为“亚洲水塔”，是亚洲众多跨境大河的发源地，影响了世界上超过一半人口，孕育了丰富多彩的亚洲文明。

过去40年，在全球变暖背景下，青藏高原径流量输出总体呈现增加的趋势。准确量化气候变化背景下青藏高原水资源变化，科学研判未来河流径流量变化趋势，是水资源有效利用的基础与前提。

然而，青藏高原气候和地形条件极其复杂，各种观测和模型模拟结果在该区域不确定性较大，长期以来一直制约了该问题的研究。

除此之外，大多数亚洲水资源研究多关注水资源本身变化，缺乏亚洲高山区水文过程对流域文明演化影响的刻画。因此，亟需借助水文气候代用资料从长期视角揭示跨境流域水资源变化，增强人们对过去千年以来水资源对于亚洲社会经济发展影响的认知。

受青藏高原东部纵向河谷地形的影响，雅鲁藏布江、湄公河和萨尔温江等众多亚洲跨境大河源区相对集中，水文气候条件相似，这为利用大范围树轮资料网络重建过去径流量变化提供了可能。基于青藏高原南部地区干湿变化敏感的树轮宽度数据，研究人员重建了自公元1000年以来的雅鲁藏布江、湄公河和萨尔温江上年9月至当年7月的总径流量变化，确定了影响这些河流流量变化的机制，并利用相关模式数据预测了未来100年径流量变化趋势。研究结果表明：

（1）青藏高原的径流量变化影响了东南亚的社会经济发展。

其中，现代观测记录和径流量重建对比表明，青藏高原径流量对流域下游植被生产力影响主要集中在旱季；从中世纪暖期的蒲甘王朝崛起和吴哥窟修建，到小冰期的缅甸衰弱和吴哥窟废弃，表明气候变化驱动下的青藏高原径流量在流域文明演化进程中可能扮演了重要角色；在东南亚农耕文明演化历史中，除了当地季风季节充沛降水以外，来自遥远青藏高原的径流，能够在旱季补充区域水资源不足，形成较高的区域农业生产力。

（2）青藏高原径流量变化受到区域气候和大范围海-陆-气交互作用的影响。其中，北大西洋多年代际变率（AMV）和太平洋十年涛动（PDO）是过去一千年中引起径流量变化的重要气候系统内部变率。因此，提高包括AMV和PDO在内的内部变率的预测能力，有望改善年代尺度上的径流量预测。

（3）现代气候变暖背景下，青藏高原径流量未来呈现显著上升趋势，并且有可能到达并突破中世纪暖期高径流量水平。

然而，这种增长可能无法弥补东南亚社会经济和人口快速增长的需求，这意味着缺水危机，可能会继续加剧。

因此流域内的各个国家，如何加强合作度过缺水危机，进一步值得深思的问题是，第三极基础理论建模，不像20世纪开始的两极称霸，有国家、种族、文化、信仰的区分。尽管“第三极基础理论建模”也有这些因素，但总的来说，第三极基础理论建模是把人类作为一个整体出现的，是最能够引起不同文化、不同种族、国家的人们共鸣的一种人类命运共同体题材，向“人类社会”、“物理空间”、“信息空间”所构成的三元空间转变的“数学”。

例如，它的前世今生出发，类似“柯猜”描写的数学──是1904年庞加莱提出被列为七大“数学世纪难题”之一庞加莱猜想，延伸的“庞加莱外猜想”：与空心圆球内外表面所包围的时空映射点内和点外，无撕裂的共形循环翻转，对映“科学是生产力”是一种不“撕破”翻转，是全人类共同的梦想；描写的噩梦、危机也是人类要共同面对的噩梦和危机，而成为连接全世界不同文化的桥梁。