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JC、GRL:南亚高压年代际变化的成因和预估研究
作者:黄艳艳               发布时间:2022/12/01 17:02:17       浏览量:

南亚高压作为位于对流层高层的深厚、稳定且强大的高压系统,其变化对东亚、南亚乃至整个北半球的夏季气候均有着显著的影响。但是传统上用来表示南亚高压的位势高度在全球增暖的背景下容易受抬升效应影响产生虚假的年代际信号。因此,基于扣除纬向平均后的扰动位势高度,王会军院士团队展开了系列研究。他们重新探究了南亚高压的年代际变化发现其在1970s末期发生减弱的年代际变化,并且该变化与同时期东亚夏季风环流的减弱相一致(Zhang et al. 2021)。

基于CMIP5和CMIP6的多模式试验数据,王会军院士团队进一步分析了南亚高压年代际减弱的可能原因及未来的可能演变。首先评估CMIP5和CMIP6模式对南亚高压的模拟情况,发现所有的气候模式对扰动位势高度的模拟能力均优于位势高度,其中CMIP6的表现整体偏好。就南亚高压来说,CMIP6对南亚高压气候态、年代际变化的模拟结果均优于CMIP5模式,这可能与CMIP6模式对对流层高层(500~100 hPa)扰动气温变化的模拟改善有关。基于优选模式进一步分析发现,人为气溶胶排放是导致南亚高压在1970s末发生年代际减弱的主要贡献之一,大约导致1/3的南亚高压年代际减弱。其可以通过影响青藏高原和中国东部的热力过程来影响南亚高压的强度和位置变化(图1,Zhang et al. 2022a)。

同样基于优选模式,进一步分析南亚高压在未来不同排放情景下的可能演变,发现与位势高度场上线性增长的南亚高压不同,扰动位势高度场上南亚高压呈现出明显的年代际变化。在低排放情景下,南亚高压可能在本世纪40s末期发生年代际增强的变化;而在高排放情景下,南亚高压则可能在本世纪30s末期和70s中期分别发生年代际减弱和增强的变化(图2)。不同排放情景下南亚高压的年代际变化可能与未来气候系统内部变率的变化密切相关(Zhang et al. 2022b)。

图1 人为气溶胶影响南亚高压的示意图

图2 未来低排放情景(SSP1-2.6)和高排放情景下(SSP5-8.5)南亚高压的变化。第一行为相较于工业革命前全球夏季地表气温的升温幅度,Trd为趋势(℃/a)、Cor为升温幅度与位势高度场上南亚高压指数的相关;第二行为位势高度场上南亚高压指数的9年滑动平均,蓝色线为对流层高层气温,Trd为南亚高压指数的趋势(℃/a),Cor为南亚高压指数何气温指数的相关;第三行同第二行,为扰动位势高度和扰动气温。


参考文献

Dapeng Zhang, Yanyan Huang*, Botao Zhou, Huijun Wang. 2021: Is there interdecadal variation in the South Asian High? Journal of Climate,34(20), 8089–8103.

Dapeng Zhang, Yanyan Huang*, Botao Zhou, Huijun Wang. 2022a: Contributions of External Forcing to the Decadal Decline of the South Asian High. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL099384.

Dapeng Zhang, Yanyan Huang*, Botao Zhou, Huijun Wang. 2022b: Interdecadal Changes of the South Asian High in CMIP5/6 and Projection of Its Future Changes. Journal of Climate,35(17), 5661–5675