降水是影响西亚干旱变化的主要因素，对监测区域生态与气候变化至关重要。西亚地处干旱和半干旱气候区，其陆面热力异常不仅会改变海陆热力对比，影响印度洋水汽输送及印度夏季风，而且还会对下游东亚地区气候产生显著调控作用。近年来，在全球变暖背景下，西亚呈现出明显增温趋势并对气候变化高度敏感。现有研究多集中于天气尺度、季节内及年际尺度上西亚冷季降水变化及其影响因子，而对年代际变化特征及其物理机制的认识仍相对不足。深入揭示西亚冷季降水的年代际变化规律及其驱动机制，对于认识区域陆面热力异常演变、提升长期旱涝气候预测能力具有重要意义。
近日，大气科学学院陆气相互作用团队朱司光副教授指导的硕士研究生何嘉榕，联合陈海山教授等合作者，基于长时间序列观测资料、再分析数据以及地球系统模式CESM2敏感性试验，系统研究了20世纪末西亚冷季降水年代际减少的形成机制，揭示了北极巴伦支海海冰变化和大西洋多年代际振荡（AMO）位相转变的驱动作用。相关成果发表于《Climate Dynamics》期刊。
研究表明，西亚冷季降水（20°N–40°N，40°E–70°E）在1990年代末发生显著年代际突变，并于1998年前后由偏多期转入偏少期。与此相对应，中东急流在降水偏少阶段明显北抬，抑制冷涡南下和强对流活动；同时，西亚上空高低层一致受异常反气旋控制，区域下沉运动增强，来自阿拉伯海的水汽输送减弱，最终导致西亚冷季降水显著偏少。
进一步分析发现，1990年代末西亚冷季降水的年代际减少与北极巴伦支海海冰减少及AMO由冷位相转为暖位相密切相关。偏相关分析和Granger因果关系检验表明，这两个外部强迫因子均对西亚冷季降水变化具有显著影响。巴伦支海海冰减少时，局地海气热量交换增强，海冰上空产生异常增温，并激发准正压反气旋和贯穿整层对流层的上升运动。该异常进一步诱发大尺度经向环流调整，使西亚及地中海地区中低层出现明显下沉和散度异常，形成准正压反气旋环流。这一环流型一方面削弱进入西亚的水汽输送，另一方面推动中东急流北移，从而有利于干旱发展。
除极地海冰作用外，北大西洋年代际海温异常同样发挥了重要作用。研究表明，当AMO处于暖位相时，北大西洋异常偏暖海温可在对流层高层激发散度异常，进而触发一支横跨欧亚大陆的大尺度准正压Rossby波列。该波列由北大西洋中部出发，经欧洲向东传播至西亚地区，使西亚上空形成显著正位势高度异常及反气旋环流，并伴随中层下沉增强。同时，AMO引起的温度梯度变化还促使中东急流进一步北移，抑制冷季降水形成。
为进一步剥离并验证两类外强迫的独立作用，研究团队利用CESM2开展了6组敏感性试验。结果表明，无论单独施加AMO暖位相海温异常，还是单独施加巴伦支海海冰偏少外强迫，均可引起西亚地区水汽输送路径变化并抑制冷季降水；当二者共同作用时，降水抑制效应更加显著。综合观测、再分析和模式结果，研究提出：AMO暖位相通过激发跨欧亚Rossby波列遥相关，巴伦支海海冰减少通过局地热力强迫诱发经向环流异常，二者沿不同路径共同在西亚—地中海地区建立并维持准正压反气旋异常及中东急流北抬，最终协同导致20世纪末西亚冷季降水的年代际减少。
该研究从年代际尺度深化了对西亚冷季降水变化机制的认识，揭示了高纬海冰变化与大西洋年代际海温异常对西亚水文气候的独立影响，也为理解西亚陆面热力异常演变及其对下游区域气候的潜在调制作用提供了新的科学依据。
图1 1970—2021年西亚冷季降水年代际变化特征。(a) M-K突变检验及 (b) 标准化时间序列，黑色虚线和红色实线分别表示20年平均值和经9年低通滤波器滤波得到的年代际分量；(c) 1979-1998年与 (d) 1999-2018年西亚冷季降水合成及其 (e) 差异的空间分布，打点表示显著性水平在95%以上的区域，黑色矩形表示西亚冷季降水年代际变化的关键区
图2 北极海冰减少与AMO暖位相共同影响西亚冷季降水年代际变化的物理机制示意图
文章信息：
He J., Zhu S.*, Chen H., Qiao Z. 2026: Interdecadal change of cold season precipitation in West Asia in the late twentieth century: Impact of Arctic sea ice and AMO. Climate Dynamics, 64: 158. https://doi.org/10.1007/s00382-026-08123-1