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研究揭示海溫對20世紀全球季風年代際變化的影響

2019-11-08 大氣物理研究所
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  全球陸地季風區降水充沛,全球約三分之二的人口生活在該區域,是全球人口最密集的地區之一。全球季風區通常被劃分爲六個子季風區,包括北半球的北美季風區、北非季風區和亞洲季風區,以及南半球的南美季風區、南非季風區和澳洲季風區。季風降水的年代際變化對水循環有重要影響,理解季風降水年代際變化的關鍵影響因素,對季風降水的未來預估、水資源規劃、旱澇風險規避和政策制定有重要意義。

  20世纪以来,观测证据表明全球季风降水有显著的年代际变化,1901-1955年季风降水显著增加,随后至1990年季风降水显著减少。关于季风降水年代际变化的影响机制,过去研究主要集中在20世纪后半叶。近日,中國科學院大氣物理研究所博士生江洁在其导师指导下,基于两套观测海温驱动的大气环流模式的结果以及理想海温试验,揭示了热带太平洋和北大西洋海温变化对20世纪全球季风降水年代际变化的调控作用。观测海温驱动的大气环流模式能够再现观测中季风降水的年代际变化及北半球季风区降水起主导作用的特征。水汽收支的结果表明季风降水的年代际变化主要由与大气环流变化有关的水汽垂直输送项的动力项引起,与水汽含量变化有关的水汽垂直输送项的热力项在两个时段均有利于季风区降水增多。北半球季风环流的增强(减弱)及Walker环流的增强(减弱)与季风降水增强(减弱)直接相关,而环流的年代际变化受热带太平洋和北大西洋海温的调控作用。分析表明,北大西洋呈暖海温异常(AMO正位相),或赤道东太平洋呈冷海温异常、副热带西太平洋呈暖海温异常(PDO负位相)均有利于对流层厚度的经向梯度增大、季风环流增强,有利于更多水汽输送至季风区,最终引起季风降水的增多。

  文章第一作者江潔表示“這一工作的價值之一在于對內部變率如何影響季風降水的年代際變化有了更清晰的認識,這爲季風降水的短期預估提供了寶貴的信息”。

  上述成果近日在Journal of Climate 發表。

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圖:北大西洋和熱帶太平洋海溫異常對全球季風降水年代際變化的調控作用

打印 責任編輯:葉瑞優

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