近日，北京师范大学地表过程与水土风沙灾害风险全国重点实验室、地理科学学部教授史培军团队在Science Bulletin发表题为“氧分压的升高降低了青藏高原缺氧人口暴露（Elevated oxygen partial pressure reduces population exposure to hypoxia over the Qinghai–Xizang Plateau）”的研究论文。该研究发现人从低海拔进入高海拔地区时，随着海拔升高，大气压下降，导致氧分压降低，随之动脉氧压和氧饱和度下降。作为响应，人体在复杂的氧感应机制驱动下，启动多系统生理适应（即习服），以调节氧亏缺并维持组织稳定。当对低氧的习服不足以适应特定海拔时，可能出现一系列功能失调和健康问题，包括急性高原病、支气管炎、睡眠障碍及神经综合征等。青藏高原被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”，平均海拔超过4500m，高原缺氧环境给本地居民（长居人口）和外来游客（短居人口）健康带来了严峻的挑战。另一方面，青藏高原的快速气候变化已显著影响高原缺氧环境。前人研究表明，海拔并非影响青藏高原氧含量的唯一因素，气象和植被条件等也在其中起着关键作用。气候变暖和植被覆盖增加很可能提高青藏高原氧含量水平，进而降低人口缺氧健康风险。
为更进一步阐明气候变化对青藏高原缺氧环境人口健康的影响，史培军团队利用多套气象站点观测数据和再分析数据，系统分析了1980—2022年青藏高原氧分压（缺氧的关键生理指标）的时空变化。研究发现，青藏高原超过85%的区域氧分压呈现上升态势，平均增速为1.18 Pa·yr⁻¹（相当于每十年上升0.1%）。氧含量和大气压是其主要的正向影响因子，而比湿主要产生负向效应。大气压和氧含量上升的共同作用显著提高了氧分压水平，使得2000—2020年间青藏高原平均每年减少了约7.9万人的缺氧人口暴露。
图1.（a-e）1980—2022年青藏高原氧分压的时空变化；
（f）氧分压在年和季节尺度上的变化趋势；（g）氧分压升高导致的1980—2020年缺氧人口暴露变化情况。
上述研究阐明了青藏高原氧分压的时空动态，量化了其关键驱动因素的相对贡献，并评估了氧分压变化的潜在健康风险影响，为深化理解包括青藏高原在内的全球高海拔地区缺氧环境变化及其人口缺氧健康风险提供了新的视角。
图2. 影响氧分压动态的关键驱动因子（Oxyg：氧含量；Pres：大气压；Shum：比湿）
1980—2022年间的变化趋势及其相对贡献。
（a-c）为三个因子对氧分压贡献的方向（正/负）；
（d-f）量化了各因子的相对贡献；（g-i）为3个因子在研究期的变化格局。
北京师范大学地理科学学部博士毕业生陈彦强（现为清华大学万科公共卫生与健康学院博士后）为本文第一作者，地表过程与水土风沙灾害风险全国重点实验室/地理科学学部教授史培军和清华大学万科公共卫生与健康学院教授黄存瑞为共同通讯作者，合作者包括地理科学学部博士生张颖、西北农林科技大学林学院副教授王亚萍、北京师范大学地理科学学部博士毕业生（现为国家气候中心副研究员）韩钦梅、地理科学学部教师张钢锋、西班牙ISGlobal博士后研究员刘晓岳等。本研究得到国家自然科学基金项目（42301096）、第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0606）及青海省中央引导地方科技发展资金科技创新基地建设（2025ZY017）等的资助。