研究概要:
印度夏季风降水作为亚洲季风系统中的重要组成部分,其对印度地区的降水有着显著影响,约占该地区年降水总量的80%。这一气候特征不仅关系到区域水资源供给,更对农业生产、经济发展和社会生活产生深远影响。因此,深入探究印度夏季风降水变化的驱动因子及其物理机制具有重要的科学意义和应用价值。近年来,在全球气候变暖背景下,北极海冰的快速变化及其气候效应成为国际研究热点。然而,北极海冰变化对印度夏季风降水的影响机制研究仍相对匮乏。该研究揭示了印度夏季风降水与前期10月格陵兰海海冰存在显著的正相关关系,探讨了前期格陵兰海海冰异常对印度夏季风降水的影响机制。
分析结果表明:格陵兰海海冰异常具有显著的持续性特征,其通过激发两支关键的大气波列影响10月至次年1月的北太平洋环流异常,第一支为高纬度地区的纬向3波型波列,第二支为中高纬地区纬向4波型波列。具体而言,当格陵兰岛海冰偏多时,阿拉斯加和北美地区出现气旋式环流异常,而夏威夷东北部形成反气旋式环流异常。这种配置有利于北太平洋经向模态(NPMM)正位相型海温异常的发展。随后,NPMM通过风—蒸发—海温(WES)正反馈机制,维持并增强热带中北太平洋的海温负异常。进入夏季后,该海温异常进一步通过调节沃克环流,最终影响印度夏季风降水。为验证这一物理机制,本研究还利用大气环流模式(CAM5.3)进行了敏感性试验,并结合CMIP6中耦合模式结果分析了大气对格陵兰海海冰异常的响应。
10月格林兰海海冰与10-1月北半球高纬度地区(a)300-hPa纬向3波型位势高度场的回归系数分布(等值线为气候态纬向3波型),(b)同(a),但为65°-85°N的经向平均
10月格林兰海海冰与10-1月(a)海表面温度(阴影)和850-hPa风场(箭头),(d)潜热通量,(g)近地面风速的回归系数分布。(b),(e),(h)同(a),(d),(g),但为2-5月;(c),(f),(i)同(a),(d),(g),但为6-9月。打点区域通过置信度为90%的显著性检验
核心PI
曾刚 |
南京信息工程大学
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4、气候变化评估与预估
1、国家自然科学基金面上项目“基于大气环流分型的东北亚夏季极端高温变化及其机理研究”(42175035);
2、国家自然科学基金面上项目“近30年来影响我国北方的寒潮路径变化及其机理研究”(41575085);
3、国家重点研发计划项目““北极海-冰-气系统和热带海-气系统的相互作用及其与全球变暖的联系”第4课题“北极-热带关联对全球变暖的响应和反馈”(2022YFF0801704);
4、国家重点研发计划项目“全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估”第4课题(2017YFA0603804);
5、国家自然科学基金重点项目“过去千年自然外强迫异常期的中国气候变化空间型及其形成机制”(41430528);
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《International Journal of Climatology》。南京信息工程大学大气科学学院博士研究生陈晨为文章第一作者,曾刚研究员为论文通讯作者。
论文发表:
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