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被称为亚洲水塔的青藏高原(TP)周围的亚洲高山地区(HMA)的水资源可持续性引发了广泛关注，因为HMA保护了数百万人免受水资源压力的影响。然而，青藏高原陆地水储(TWS)异质性趋势背后的机制尚不清楚。
2023年3月1日，北京师范大学张强及申泽西共同通讯在Nature 在线发表题为“Oceanic climate changes threaten the sustainability of Asia’s water tower”的研究论文，该研究使用拉格朗日粒子弥散模型和卫星观测将2003-2016年期间南部TP每月约1 Gt的TWS下降归因于来自北大西洋东南部降水-蒸发（PME）的西风带亏缺。
该研究进一步表明，HMA阻断了PME亏缺向中心TP的传播，导致TWS每月增加约0.5 Gt。此外，暖化导致的降雪和冰川融化以及干化导致的TWS耗损削弱了HMA山脉的阻塞，导致TP的TWS亏缺自2009年以来持续向北扩大。2020-2021年期间卫星观测验证的两种排放情景下的未来预测表明，到21世纪末，总TP中高达84%(SSP245)和97%(SSP585)可能受到TWS亏缺的影响。总之，该研究结果表明HMA朝着不可持续的水系统发展的轨迹可能会加剧下游的水压力。
另外，2023年3月1日，电子科技大学乔梁、英国国家钻石光源周克瑾、北京师范大学黄兵及成都大学王清远共同通讯在Nature 在线发表题为“Critical role of hydrogen for superconductivity in nickelates”的研究论文，该研究在最佳Sr掺杂的Nd0.8Sr0.2NiO2H外延薄膜中，二次离子质谱显示了大量的H以Nd0.8Sr0.2NiO2Hx (x≅0.2-0.5)的形式存在。在0.22≤x≤0.28的很窄的H掺杂窗口内，电阻率为零，清楚地表明H在超导中的关键作用。共振非弹性X射线散射证明了源于根尖氧脱嵌的流动间隙s (IIS)轨道的存在。密度泛函理论计算表明，电负性H–占据了尖端氧位，湮灭了IIS轨道，减少了IIS-Ni 3d 轨道杂化。这使得掺杂H的Nd0.8Sr0.2NiO2Hx的电子结构更加二维化，这可能与观测到的超导性有关。总之，该研究强调了H是外延无限层镍合金超导性的重要组成部分。作为季节性积雪和数千条冰川融水的重要来源，HMA围绕着TP，也被称为亚洲水塔，保护大约8亿人免受水资源压力。快速发展的亚洲经济体拥有世界上最多的人口，特别是中国、印度和巴基斯坦，严重依赖HMA的融水，因此，由于整个地区淡水供应量的变化，它们特别容易受到日益增加的水资源压力的影响。过去几十年，由于区域TWS的下降和水需求的增加，这些国家的水压力加剧。这种供需失衡正日益破坏区域粮食安全和社会政治稳定，预计在气候变暖的情况下，这些问题将进一步恶化。作为一种抗旱水源，冰川融水有助于缓解下游地区的水资源压力。然而，这种水源是不可持续的，冰川的加速流失可能会导致一系列意想不到的有害环境和生态后果。在气候变暖的条件下，HMA的水有效性越来越多地受到冰质量加速损失的影响，变暖引起的水有效性变化表现出较高的空间变异性。2000-2019年，冰川损失约占全球冰川质量损失267±16 Gt /年的19%。这导致了HMA中TWS的下降，减少了水资源的可用性，加剧了印度河和雅鲁藏布江流域的水资源压力。同时，由于北大西洋的PME不足，咸海、Chu-Issyk-Kul和巴尔喀什盆地同时出现干旱。相比之下，黄河、长江和澜沧江的源头——三江源的降水增加导致了中部TP的TWS增加。许多研究报告了HMA水系统的前所未有的变化。然而，引起TWS明显的、区域性变化的大气机制尚不清楚。西风带和印度季风为降水提供了水汽补给，1979-2010年喜马拉雅山区降水减少和帕米尔高原降水增加分别归因于印度季风减弱和西风带增强。大气环流也从水蒸气的来源区域传输气象干旱，中纬度西风带也被认为是HMA冰川收缩的潜在驱动因素。同时，西风带传输的PME缺失导致欧亚大陆中纬度TWS缺失，但在TP中部没有。图2 未来不同排放情景下青藏高原南部山区陆地水储量亏缺北移过程预估考虑到只有有限的水蒸气到达中心TP，研究人员假设TWS在中心TP上的增加可以归因于HMA的高海拔阻断了PME亏缺的传播。由于冰川融化主导了HMA的TWS变化，研究人员认为冰川收缩和积雪的变化可能调节了HMA的热力学条件。该研究使用拉格朗日粒子弥散模型和卫星观测将2003-2016年期间南部TP每月约1 Gt的TWS下降归因于来自北大西洋东南部降水-蒸发（PME）的西风带亏缺。该研究进一步表明，HMA阻断了PME亏缺向中心TP的传播，导致TWS每月增加约0.5 Gt。此外，暖化导致的降雪和冰川融化以及干化导致的TWS耗损削弱了HMA山脉的阻塞，导致TP的TWS亏缺自2009年以来持续向北扩大。2020-2021年期间卫星观测验证的两种排放情景下的未来预测表明，到21世纪末，总TP中高达84%(SSP245)和97%(SSP585)可能受到TWS亏缺的影响。总之，该研究结果表明HMA朝着不可持续的水系统发展的轨迹可能会加剧下游的水压力。北京师范大学（珠海）环境与生态前沿交叉研究院张强教授为论文第一/通讯作者，北京师范大学地理科学学部博士研究生申泽西为论文共同第一/通讯作者。论文合作者还包括密歇根州立大学Yadu Pokhrel 副教授，苏黎世联邦理大学Daniel Farinotti 教授，德州农工大学Vijay P. Singh 教授，奥斯陆大学许崇育教授，核工业北京地质研究院吴文欢高工以及北京师范大学地理科学学部博士研究生王港。该研究主要由国家重点研发计划项目（编号：2019YFA0606900）、国家自然基金委重大研究项目（编号：42041006）、新疆维吾尔自治区寒旱区水资源与生态水利工程研究中心（院士专家工作站）项目（编号：2020.A-003）和美国国家自然科学基金项目（编号：1752729）共同资助。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05643-8
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05657-2
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