中國地處東亞季風區,降水變率大,干旱和洪澇災害頻繁。20世紀70年代末至21世紀初,華北持續偏旱,而長江中下游洪澇頻發,可視為一種年代際南澇北旱極端事件。相對于單一區域降水的異常,整個中國干濕變化異常的空間結構發生改變對國民經濟的影響更大。已有研究表明近幾十年中國區域干濕變化與全球海溫有密切聯系。這種聯系是否具有季節特征?哪些海溫異常事件主導這種聯系?
圍繞上述問題,中國科學院大氣物理研究所博士李春香和研究員趙天保與中國科學院南海海洋研究所研究員王春在合作,利用觀測降水、帕默爾干旱指數與全球海溫資料,揭示了中國區域干濕狀況與全球海溫變化的協同機制。
研究表明,從春到冬,伴隨熱帶東太平洋型(EP-)ENSO事件的發展,中國區域干濕變化主導模態表現為西南的濕異常逐漸東移,北方干異常逐漸南退的季節變化特征(如圖);從冬到秋,伴隨熱帶中太平洋型(CP-)ENSO事件的發展,中國區域干濕變化第二模態表現為南方逐漸變干、西北和東北逐漸變濕的季節演變特征。進一步研究發現,中國區域干濕變化受多種海溫異常信號的共同影響。其中,AMO通過對流層中高層的經向波列和“海氣耦合橋”影響干濕分布的年代際變化,ENSO相關的海溫異常事件通過“大氣橋”作用于中國區域干濕分布的年際-年代際變化。
該系列研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院(百人計劃、先導專項)等共同資助,并在Journal of Climate 和Atmosphere上發表。
圖:與全球海溫場進行SVD分析得到的PDSI場第1模態的季節演變分布(右)、對應的海溫場主導因子及其主要影響機制示意圖(左)