青蔵高原(チベット高原)は「アジアの給水塔」と称され、氷河や積雪を通じてアジア各地の大河に水を供給する地域として知られている。その水循環は中緯度の偏西風とインドの夏季モンスーンの季節的な交代によって調整されている。中央テレビニュースアプリが伝えた。
高原南部では、年間降水量の約70%をインド夏季モンスーンが占めるとされるが、近年は、偏西風が水循環の変化を左右する重要な要素であることが明らかになってきた。
偏西風は北部・西部の気候や水文プロセスを主導するだけでなく、モンスーンとの相互作用を通じて降水の季節変化やその強さにも影響する。その結果、春の積雪量、氷河の質量変化、水資源の分布にも影響が及ぶ。
このため、水蒸気の輸送がいつ・どこでどのように変化するかを正確に把握することが、将来の水資源の安定性評価やリスク管理にとって重要となる。
第2次青蔵高原総合科学調査では、中国科学院青蔵高原研究所の研究チーム(高晶研究員、姚檀棟院士ら)が中国内外の研究機関と協力し、8年間にわたる研究を実施した。高標高地域で係留気球を用いた観測を32回行い、大気中の水蒸気の安定同位体と気象要素を三次元的に測定することに成功した。さらに、同位体モデルや大気循環シミュレーションを組み合わせることで、冬から春にかけての安定した気象条件下での水蒸気輸送の仕組みを明らかにした。
研究によると、水蒸気に含まれる安定同位体を用いることで、大気中の水蒸気の変化を詳細に解析できることが分かった。魯朗(ルラン)地区では、水蒸気が明確な層構造を持ち、冬と春で違いが顕著に現れる。観測の結果、地表付近の境界層、その上の混合層、さらに上空の自由対流圏といった構造がはっきり区別できた。
特に重要な成果として、水蒸気の上下方向の移動が「二つの流れ」によって支配されていることが明らかになった。すなわち、上空では偏西風が外部から水蒸気を運び、地表付近では主に地域内の蒸発による水蒸気が主体となっている。
さらに、夜間には上空の水蒸気が下降し、地表付近の水蒸気と相互作用することで、上下の層の混合が抑制される。この過程を通じて、上空由来の水蒸気の約30%が地域の水循環に取り込まれることも確認された。また、地表の植生もこの水蒸気の輸送・交換プロセスに影響を与えることが明らかになった。
今回の研究成果は、気候モデルの精度向上や、この地域における将来の水循環の予測改善、さらには氷床コアの同位体データを用いた気候解析の高度化に重要な知見を提供するものと期待されている。

偏西風による上空の水蒸気輸送と、地表からの蒸発による水蒸気が重なる青蔵高原の水循環の模式図。(画像提供:人民網)