亚洲和太平洋之间的纬向热力差异显著影响着亚洲季风环流与气候异常。因此，探讨全球变暖背景下该区域热力差异的长期变化以及驱动机制具有重要的科学意义。近日，我院周波涛教授团队研究了亚太区域对流层上层纬向热力差异（ZTUT）的长期趋势变化，并揭示了人为气溶胶和温室气体排放对其的影响，相关成果发表于《npj Climate and Atmospheric Science》。

研究结果显示：夏季亚洲-太平洋区域ZTUT的趋势变化在20世纪80年代中期发生了一次明显转折，之前为下降趋势，在此之后转为上升趋势（图1）。进一步分析表明，人为气溶胶排放在该趋势变化中起着主导作用。人为气溶胶排放可通过直接辐射效应影响青藏高原，从而导致亚洲-太平洋区域的纬向垂直环流异常，进而减弱ZTUT（图2）。因此，20世纪80年代之前，偏多的人为气溶胶排放偏有利于ZTUT的减弱；而20世纪80年代之后，气溶胶排放减少则有利于ZTUT的增强。人为温室气体排放增加可通过改变北太平洋区域的经向湿焓平流进而减弱ZTUT，这在一定程度上放大了20世纪80年代中期前因气溶胶增多导致的ZTUT减弱趋势，却削弱了之后因气溶胶减少所造成的ZTUT上升趋势。

图1：（a）ERA5再分析资料揭示的1950−2013年夏季亚洲-太平洋区域对流层上层纬向热力差异（ZTUT）指数的变化。"a"、"a1"和"a2"分别为1950−2013、1950−1986和1987−2013的趋势值，*、**和★分别表示通过90%、95%和99%信度。（b）ZTUT指数的9年滑动t检验。蓝色点（虚）线表示90%（95%）信度。（c）同（a），但为优选模式（MME_good）的模拟结果

图2：1950–1986年期间气溶胶强迫下（a）大气顶向外短波辐射、（b）地表向下短波辐射、（c）地表气温、（d）地表向上长波辐射、（e）地表向上感热通量、（f）地表向上潜热通量、（g）沿15°−50°N平均的纬圈环流和（h）扰动温度的趋势变化

文章信息：

Li Peilin, Zhou Botao*, Zhang Dapeng, Xie Wenxin, Yin Zhicong, Huang Yanyan, Sun Bo, Sun Qiaohong. Contribution of anthropogenic aerosol and greenhouse gas emissions to changes in summer upper-tropospheric thermal contrast between Asia and the North Pacific. npj Climate and Atmospheric Science, 2024, 7: 303. https://doi.org/10.1038/s41612-024-00865-1