研究揭示喜馬拉雅中部南坡季風前極端降水的水汽來源及輸送機制

　　季風爆發前，喜馬拉雅山中部南坡暴雨暴雪等極端降水事件頻發，對該地區冰川變化、植物生長和居民生產生活產生重大影響。然而，這種極端降水的水汽來源及水汽輸送的動力機制尚不清楚。

　　中國科學院青藏高原研究所環境變化與多圈層過程團隊研究員余武生與合作者，在喜馬拉雅山南坡中部亞東溝的阿桑站點開展日尺度的降水穩定同位素（δ18O）觀測工作，對比周邊地區的Tezpur、Darjeeling及Kathmandu等站點日降水δ18O數據，并結合歐洲中期天氣預報中心發布的全球氣候和天氣第五代再分析數據集，剖析了季風爆發前印度洋水汽向喜馬拉雅山中部南坡輸送的驅動機制。

　　研究顯示，季風前大部分降水δ18O值較高且相對穩定，主要受西風水汽和局地水汽影響。然而，該時段降水δ18O值出現多次異常低值，且通常對應于異常高的降水。這種極端降水及其對應的異常δ18O低值是異常的水汽輸送所致。進一步，研究發現，在極端降水事件發生時，阿拉伯海附近出現一個巨大的類似于反氣旋的異常環流。這一異常環流被稱為類反氣旋，且縮小時將成為反氣旋。沿類反氣旋（或反氣旋）外緣的孟加拉灣水汽被類反氣旋順時針旋轉，掠過阿拉伯海，裹挾阿拉伯海水汽，依次經由阿拉伯海西部和北部海岸，輸送到喜馬拉雅山脈南坡。與正常狀態相比，該類反氣旋輸送水汽的路徑變長，淋洗效應增強，導致喜馬拉雅山南坡降水δ18O出現異常低值。同時，類反氣旋的大小和位置影響降水δ18O降低的程度。周邊地區的Tezpur、Darjeeling和Kathmandu等站點均捕捉到類似季風前的異常δ18O低值信號，且均對應于類反氣旋、反氣旋等異常環流的發生。上述成果有助于科學家探討喜馬拉雅山中部季風前極端降水事件的形成過程。

　　進一步，喜馬拉雅中部冰芯δ18O記錄的低值（高值）通常被用于指示強季風（弱季風）。然而，該研究發現季風前降水δ18O會出現異常低值，且與強降水相對應。季風前降落在喜馬拉雅中部冰川上的暴雪比季風期的更難融化，更利于保存。在這種情況下，季風前暴雪的δ18O信號可以成為冰芯記錄中更重要的組成部分。因此，利用冰芯δ18O記錄重建古氣候時，若不考慮冰芯中所記錄的季風前暴雪的異常δ18O低值，或增加不確定性。

　　近期，相關研究成果以Different Dynamics Drive Indian Ocean Moisture to the Southern Slope of Central Himalayas: An Isotopic Approach為題，發表在《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）上。研究工作得到國家自然科學基金的支持。