在全球变暖背景下，复合高温干旱的发生频率、强度、持续时间和受影响面积在全球范围内增加，这在亚洲、澳大利亚、欧洲和北美大陆尤为明显。新疆地处欧亚大陆腹地，属于典型的温带大陆性干旱半干旱气候区，受气候变化影响较大。鉴于复合高温干旱给生态系统、社会经济和人体健康造成的影响比单一干旱或高温更为严重，分析新疆复合高温干旱的变化及其物理机制具有重要科学意义。以往有关中国复合高温干旱变化的研究集中于中国全域和人口稠密的中国东部。然而，新疆复合高温干旱的变化特征及物理机制尚不清楚。我院周波涛教授团队利用联合变量法定义复合高温干旱指数，揭示了新疆夏季（6–8月）复合高温干旱的变化特征及其与北大西洋海温的联系。相关成果发表于《Journal of Climate》。

本研究首先通过经验正交函数（EOF）分析发现，1981–2021年新疆夏季复合高温干旱的第一模态表现为全区一致变化的特征（图1）。该模态与夏季北大西洋径向三极型海温异常密切相关（图2）。进一步分析表明，夏季北大西洋三极型海温异常激发的遥相关波列从北大西洋出发沿欧亚大陆中高纬向东传播，在伊朗–帕米尔高原上空造成异常高压系统，有利于新疆从地表到对流层上层的气温升高。新疆上空对流层变暖加强西亚副热带经向温度梯度，进而西亚副热带西风急流（WASWJ）北侧的西风增强。因此，WASWJ北移，加剧下沉运动，阻碍暖湿水汽向新疆输送，减少新疆降水。气温升高和降水减少共同促进新疆复合高温干旱的发生。基于CAM4（Community Atmosphere Model，version 4）的数值模拟试验验证了北大西洋三极型海温异常对新疆夏季复合高温干旱的影响。

图1  1981–2021年9年高通滤波后的（a）新疆夏季复合高温干旱EOF第一模态及其对应的（b）标准化主成分（PC1）时间序列

图2  1981-2021年新疆夏季复合高温干旱PC1序列（PI_PC1）与北大西洋海温的相关

文章信息：

Zhang Xiaolu, Miao Jiapeng, Wang Xiaoxin, Zhou Botao*. Interannual variation of summer compound hot and drought events in Xinjiang and its relationship with the North Atlantic Sea surface temperature. Journal of Climate, 2024, 37, 4949–4960. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-24-0086.1