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IJC:北大西洋偶极型海表温度异常对中国西南地区秋季干旱的影响
作者:秦毅 秦育婧               发布时间:2025/10/27 09:23:00       浏览量:       来源:大气科学学院

干旱是一种具有广泛影响的灾难性事件,其发生频率和严重程度在全球范围内持续攀升。值得注意的是,干旱会引发社会经济领域的连锁效应,造成显著的经济损失。在全球变暖背景下,中国多地季节性干旱现象日益频发。作为重要生态区域,中国西南地区近几十年来旱灾频发,且过去120年间大部分区域干旱程度呈现加剧趋势。西南地区拥有丰富的生物多样性和生态系统服务功能,为长江流域、珠江流域及湄公河流域的可持续发展提供重要支撑。因此,为深入理解西南地区干旱成因,亟需进一步探究其相关的物理机制。

我院秦育婧副教授与硕士生秦毅基于重庆气候中心提供的气象干旱综合指数(MCI)和ERA5再分析资料探究了西南地区的秋季干旱成因。研究发现,北大西洋偶极型海表温度异常可能通过激发英国-鄂霍次克走廊(BOC)型Rossby波列,进而引发中国西南地区的“川-渝”型秋季干旱。如图1a所示,EOF1揭示了西南地区存在一个明显的“南-北”分布模式。而从图1b可以看出,EOF2呈现出西南地区独特的“东北-西南”偶极型分布模式。当第二主分量(PC2)为正值时,EOF2显示四川、重庆和贵州地区的干旱天数偏多,而云南省西部秋季干旱天数偏少。干旱在四川省东部的影响最为严重。根据受干旱影响严重的区域(即四川、重庆等地),将EOF2定义为“川-渝”型干旱。

如图2a所示,2014年云南省西部遭遇持续性干旱,而其他省份则面临轻度干旱或完全无旱。图2b表明,西南地区的北部和东部在2016年经历了持续且严重的干旱。图2c、d显示,降水异常值为负的区域对应图2a、b中的严重干旱,而降水异常值为正的区域则对应无干旱现象。这些典型的个例证实了上述“川-渝”型干旱的存在。如图3所示,秋季北大西洋偶极型海表温度异常可通过激发出BOC型Rossby波列,进而引发西南地区上空的异常下沉运动,并减少云量(使更多太阳短波辐射到达地表),从而导致高温。此外,BOC型Rossby波列还可使得秋季到达西南地区上空的水汽减少,不利于降水的生成。这些因素共同导致了西南地区秋季“川-渝”型干旱的发生。

论文信息

Qin, Y., Qin, Y.*, Lu, C., Bai, Y. & Liu, Q. (2025). The Influence of North Atlantic Dipole Sea Surface Temperature Anomalies on Autumn Drought Over Southwest China. International Journal of Climatology, 45: e8736. https://doi.org/10.1002/joc.8736

 

图 1 西南地区1991-2020年秋季干旱天数的EOF分析:第一模态与第二模态的空间分布特征及时间相关系数,(a)EOF1,(b)EOF2,(c)PC1,(d)PC2。

图2 PC2中典型负值年份与正值年份的秋季干旱天数分布。(a) 2014年(负值)(b)2016年(正值)。典型年份的秋季总降水量异常值(单位:毫米)。(c) 2014年(负值)(d)2016年(正值)。

图3 北大西洋偶极型海表温度异常导致我国西南地区“川-渝”型秋季干旱的示意图。