自20世纪60年代有系统观测记录以来，我国夏季降水变化趋势表现出明显的空间差异性，形成了西北“暖湿化”和东部“南涝北旱化”的复杂格局（图1A）。夏季降水贡献了全国大部分地区年降水总量的一半以上，是区域生态环境、农业生产和社会经济可持续发展的重要水资源保障。归因全球变暖背景下我国夏季降水变化时空格局，对可靠预估未来变化，科学制定水资源管理决策，确保区域自然和社会系统的可持续性等至关重要。
近年来，有关西北“暖湿化”和东部“南涝北旱化”的物理机制及其与全球气候变暖的联系吸引了全世界科学家的大量关注，提出了气候系统内部变率和温室气体、气溶胶强迫的多种解释机制，然而，至今尚未形成科学共识。我国幅员辽阔，影响降水变化的环流背景复杂多样，降水频率、强度等因素的改变都可能影响季节总降水量。
近日，江志红教授课题组和华东师范大学李超研究员课题组联合加拿大学者提出了一种季节降水变化趋势检测归因的新方法，量化区分了降水频率、降水强度和影响降水的环流变化对1960年以来我国夏季降水变化趋势的贡献（图1），从而揭示出降水频率变化是夏季降水总量变化复杂空间格局的主导成因；降水强度在全国普遍增强，引起夏季总降水相对均匀地趋于增加。最优指纹检测归因分析表明，降水强度的普遍增强与人类活动引起的全球变暖导致雨日大气水汽增加相一致；而受制于当前气候模式对降水频率和环流变化的模拟能力，针对二者历史变化趋势的归因仍然存在较大的不确定性。
该项研究也表明，深刻认识降水频率对温室气体和气溶胶等外强迫的响应机制、提升气候模式对降水频率变化的模拟能力，是降低区域尺度季节降水变化检测归因和预估不确定性的关键。
上述成果近期发表于美国地球物理学会期刊Earth’s Future（2022年第10期），论文第一作者为南京信息工程大学博士研究生李梅，华东师范大学地理科学学院李超研究员和南京信息工程大学江志红教授为通讯作者，合作者包括加拿大皇家科学院Xuebin Zhang院士和Francis Zwiers院士。研究得到科技部重点研发计划项目（2017YFA0603804、2020YFA0608901）和国家自然科学基金项目（42075026）的资助。
论文信息：
Mei Li, Chao Li* , Zhihong Jiang*，Xuebin Zhang, and Francis W. Zwiers: Deciphering China's Complex Pattern of Summer Precipitation Trends，Earth’s Future，doi: https://doi.org/10.1029/2022EF002797
图1中国大陆地区1961-2019年夏季总降水变化趋势（A）以及环流变化（B）、降水频率变化（C）、降水强度变化（D）和各要素变化相互作用（E）所引起的总降水变化趋势。