南京信息工程大学的王会军院士（通讯作者）及其团队成员周波涛教授、张仲石教授、孙博教授、李惠心副教授（第一作者）、周烨然（本科生）、曾佳妮（硕士研究生）等，在《Science Bulletin》期刊上发表了题为“Compound hot drought events in the Mei-yu region: Influences from Polar and Tropical Regions”（梅雨区复合高温干旱事件：极地和热带的影响）的研究论文。
复合高温干旱事件日益成为全球经济和社会安全面临的重大挑战。研究表明，近年来，在全球变暖的背景下，梅雨区的复合高温干旱事件强度和发生频率显著增加，给自然环境和经济发展带来了严峻考验。例如，2022年梅雨期的严重复合干旱事件导致3785万人受灾，428万人需紧急生活救助，农作物受灾面积高达4045千公顷，直接经济损失达到315亿元。然而，目前对梅雨区复合高温干旱事件的物理机制仍缺乏深入理解。因此，揭示影响梅雨区复合高温干旱事件的物理机制，提升灾害预警和风险管理水平显得尤为重要。
该研究通过再分析资料和模式模拟结果，揭示了北极海冰和热带海温对梅雨区复合高温干旱影响的新机制，并量化了这两者对复合高温干旱事件的贡献程度。
研究表明，2月北极海冰巴伦支海海冰的偏少现象可以通过冰反照率机制和冰云反馈机制，激发了上传的罗斯贝波列，该波列向东南方向传播，进而影响并调控了欧亚大陆夏季高空急流的位置和强度，导致副热带高空急流北移和增强。急流的变化则在其出口区激发了异常的次级环流，进一步调控了6至7月梅雨区的局地大气环流特征和辐射通量异常，最终导致了梅雨区复合高温干旱事件的发生。
此外，4月拉尼娜型海温的异常现象能够激发北传的开尔文波列，该波列通过美洲大陆西海岸上空的西风槽扰动并加强向东传播的罗斯贝波列，显著影响并调控了欧亚大陆夏季高空急流的位置和强度。根据上述理论，这一过程进一步影响了梅雨区复合高温干旱事件的发生。
研究结果表明，约三分之二的轻度复合高温干旱事件与巴伦支海海冰或拉尼娜型海温的影响有关。具体而言，大约38%的梅雨区复合高温干旱事件可归因于巴伦支海海冰浓度的减少，而热带太平洋的拉尼娜型海温模态则影响了约38%的复合高温干旱事件。此外，海冰和海温的综合贡献可解释约9%的梅雨区复合高温干旱事件。
上述研究成果为深入理解气候变化背景下复合极端气候的多圈层过程及其机制提供了重要的科学支撑，同时为未来气候变暖加剧背景下复合极端事件的预测提供了重要线索。
图 北极海冰和拉尼娜型海温影响梅雨期复合高温干旱的机理示意图
该研究得到了国家基础科学中心项目（42088101）和国家重点研发计划（2022YFF0801704）的资助。
论文信息：
Li, H. X., Sun, B., Zhang, Z. S., Wang, H. J., Zhou, Y. R., Zeng, J. N., Zhou, B. T. 2024. Compound hot drought events in the Mei-yu region: Respective and Combined Influences from Polar and Tropical Regions, Science Bulletin. https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.09.043.