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    科研進展

    PNAS: 全球變暖導致強西太平洋副熱帶高壓事件增加

      西太平洋副熱帶高壓(西太副高)是東亞夏季風系統的主要組成部分,對東亞夏季氣候有重要的影響。西太副高存在顯著的年際變率,當其異常偏強時,系統西側的南風攜帶來自熱帶海洋的大量水汽與來自北部的干冷空氣相遇,導致夏季長江中下游地區降水偏多,甚至發生嚴重的洪澇災害。在2020年夏天,異常偏強的西太副高導致長江中下游地區發生嚴重洪水;在我國造成數百人死亡、至少28000所房屋被毀,以及數百億經濟損失等嚴重后果(圖1)。

      最近,中科院大氣所LASG黃剛研究員團隊和澳大利亞CSIRO的科學家合作在PNAS發表文章指出:在SSP-585排放情況下,未來如2020年這樣的強西太副高事件的發生頻率可能會增加。

      西太副高的年際變率受到熱帶海溫的影響。通過統計分析,該研究指出熱帶中太平洋海溫和印度洋海溫是影響西太副高年際變率主模態的關鍵因子。熱帶海溫異??梢酝ㄟ^調節局地和非局地降水和大氣對流,進而造成西北太平洋的環流異常。

      該研究利用32個CMIP6模式,發現94%的模式模擬結果均表明西太副高第一模態的變率在全球變暖背景下將會增加(圖2)。全球變暖會導致降水和大氣對流對海溫變化的響應增強;這是因為根據克勞修斯水汽方程,大氣飽和水汽壓隨著溫度的升高而呈指數增長,使得氣候變暖背景下,大氣的水汽含量增加,水汽對溫度的響應也隨著溫度增加而增強?!斑@些變化與背景場海溫的不均勻增溫相結合,可以導致大氣對流對太平洋中部海溫的響應增強并造成更強的環流異常,進而使西太副高變率增加”。本文第一作者,LASG黃剛課題組博士后楊凱指出。

      本文的通訊作者,LASG黃剛教授提到:"我們的團隊長期致力于印度洋-太平洋海氣相互作用及其對東亞氣候的影響方面的研究。本文所指出的未來西太副高變率增強可以提高強西太副高事件發生概率,這表明全球變暖可能使如2020年這樣的強西太副高事件以及與之相關的我國東部洪澇災害發生概率增加,這進一步強調了減排和碳中和的重要性"。

    圖1. 2020年長江流域洪澇

    圖2. (A)32個CMIP6模式中20世紀(藍色)和21世紀(紅色)西太副高主模態變率變化特征,30個模式均表現出變率增加。(B)與(A)相同,但為強西太副高事件的變化。大多數模式表明西太副高變率及強西太副高事件的發生概率在全球變暖背景下將會增加。

      論文鏈接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2120335119

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