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Nature Geoscience发表大气所关于“热带降水对全球变暖响应机制”的科研成果

作者:协同中心 · 发布时间:2013-6-3 13:40:43 · 浏览量:83527

 

近日,国际著名期刊Nature Geoscience在线发表了中心协同单位、中科院大气所季风系统研究中心黄平博士作为第一作者和通讯作者的题为“热带降水对全球变暖的季节响应”的最新研究成果。文章合作者包括美国Scripps海洋研究所谢尚平教授、季风中心的黄荣辉院士课题组及东亚中心黄刚课题组成员。这项研究创新性提出全球变暖下热带降水的变化的分布是由目前的气候平均降水分布和未来海温增长的分布型共同决定的,这是全球变化动力学理论的重要进展,也是全球变化研究国家重大科学研究计划“太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用”(2012-2016)的关键突破。 

热带降水对全球能量分配、区域气候、旱涝灾害等至关重要,降水的变化是大气对全球增暖响应的核心问题。近年来,关于降水对全球变暖的响应机制,国际上形成了两种不同的观点:一种观点认为,在目前多雨地区降水将增加;而另一种观点则认为:降水的增加集中在未来海温增加较多的区域。而以上两种理论在解释降水变化的季节循环时均和模拟结果有出入。 

本研究根据最新的CMIP5数值模式资料表明:以上两种机制并非互相抵触而实为互补,二者分别说明了引起降水变化的两个方面,共同构成了降水变化的空间和季节分布特征。研究表明,在全球变暖下,海温分布型将在赤道地区引起上升运动异常,而在两侧形成下沉运动异常,这一影响常年保持不变;同时,气候平均的上升运动将全球变暖下更湿的大气抬升引起降水增加,而这一影响是随着季节变化南北摆动。海温变化和气候平均环流分别控制了动力和热力变化过程,二者叠加形成了热带降水变化的季节和空间分布型。 

本研究构建了全球增暖下即有气候平均状态和未来气候变化相互作用的完整图像,成功的解释了降水季节循环的变化,加深了全球变化大气动力学理论的认识。特别是研究重点关注热带降水的季节循环变化,这对预估我国季风气候对全球变暖的响应具有指导性意义。文章已被最新的IPCC AR5评估报告引用。 

该项目得到科技部973项目2012CB955604,2010CB950403和自然科学基金青年基金项目41105047, 41275083的联合资助。

原文链接:http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/abs/ngeo1792.html

Huang, Ping, Shang-Ping Xie, Kaiming Hu, Gang Huang and Ronghui Huang, Patterns of the seasonal response of tropical rainfall to global warming. Nature Geoscience. doi:10.1038/ngeo1792 (2013) 

图注:热带降水对全球变暖响应机制示意图。季节平均气候态降水(左下)和海温增长分布型(右下)分别影响了降水变化的热力分量(左中)和动力分量(右中);这使得热力和动力分量分别具有气候态降水和海温分布型的空间和季节变化特征;二者叠加共同形成了热带降水变化(上)。

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