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      變暖的海溫增強熱帶太平洋降水年際變率的物理機制研究取得進展
      ——
      2020-03-07 | 【 【關閉】

        全球變暖背景下降水年際變率的增強會同時增加洪澇和干旱事件發生的概率,是近年的研究熱點。赤道中東太平洋是降水年際變率增強最顯著的區域之一,其降水年際變率的變化可以通過“大氣橋”影響全球氣候。前人研究表明,氣候態海表溫度(SST)增暖是ENSO相關的赤道中東太平洋降水年際變率增強的重要原因。但關于氣候態海溫增暖影響降水年際變化的物理機制尚不清楚。

        最近,中國科學院大氣物理研究所博士研究生孫寧在導師指導下,與所在團隊成員陳曉龍副研究員、吳波研究員,以及日本氣象廳氣象研究所(MRI/JMA)Hirokazu Endo博士和Akio Kitoh博士合作,采用基于單獨大氣模式(MRI_AGCM3.1H)的理想模擬試驗,研究了氣候態SST增暖影響北半球冬季赤道中東太平洋降水年際變率的相關物理機制。在試驗設計中,SST強迫場保持了參照歷史試驗中的年際變率,但疊加了A1B排放情景下CMIP3多模式預估的氣候態海溫增暖型。研究表明,氣候態海溫增暖致使赤道中東太平洋海溫年際變率增強,這主要是由于厄爾尼諾年降水增加遠多于非厄爾尼諾年。水汽收支分析表明垂直速度的增強對厄爾尼諾相關的降水異常增加貢獻最強,而變暖下水汽增加的作用次之?;跐耢o力能的診斷分析,進一步表明垂直速度的增強源于低層暖濕空氣的向上輸送項增強,同時,垂直速度和云的長波輻射效應存在正反饋。垂直速度的增強增加了高云量并抬升了云頂高度,導致更多的云長波輻射加熱大氣,有助于垂直速度的進一步增強。

        在未來增暖的氣候背景下,熱帶太平洋降水年際變率的增強可以通過“大氣橋”對全球氣候造成影響。該研究提出的變暖情景下厄爾尼諾驅動的降水變率增強機制,有助于理解其他地區,例如全球陸地季風區和極地地區的氣候變率隨著全球增暖的變化。

      圖1 氣候態海溫增暖影響降水年際變化的物理機制的流程圖

        參考文獻

        Sun N., Zhou T., Chen X., Endo H., Kitoh A., and Wu B, 2020: Amplified tropical Pacific rainfall variability related to background SST warming[J]. Climate Dynamics, 54(3): 2387-2402.

       
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