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GRL:准双周动力变化驱动亚洲季风区极端降水与干湿急转事件增加
作者:陈宏莉 徐邦琪               发布时间:2026/04/20 14:29:15       浏览量:       来源:大气科学学院

在全球变暖背景下,季风降水增强的同时,降水在时间尺度上的波动也显著加剧,表现为极端干湿状态之间更频繁、更剧烈的转换。然而,这种变化究竟由气候增暖带来的水汽增加主导,还是与大气动力过程的变化密切相关,仍缺乏清晰认识。

我院陈宏莉博士生与徐邦琪教授的研究从次季节尺度出发,揭示了一个关键机制:准双周(8–30天)降水变率的动力增强,是近年来亚洲季风区持续性强降水和干湿急转事件增加的主要驱动因素。研究表明,在中国南方、孟加拉湾北部及南亚西北部等关键区域,准双周降水变率在近二十年较前二十年增强了约12%–44%,其空间分布与极端降水和干湿急转事件频次的增加高度一致。进一步的水汽收支分析表明,这一增强主要来源于准双周垂直运动扰动的加强,从而显著提升水汽辐合和降水强度,而平均水汽增湿的作用相对次要。模式评估结果进一步指出,不同气候模式对准双周垂直运动扰动的模拟能力,是影响降水变率趋势再现及未来预估不确定性的关键因素;只有当热力增湿效应超过动力过程的不确定性时,各模式才一致预估更强的降水变率。

该研究从动力过程角度阐明了极端降水与干湿急转事件增加的关键机制,强调了次季节尺度变率在气候变化中的重要作用,为提升极端降水风险的模拟与预估能力提供了新的科学依据。

相关成果近期发表于《Geophysical Research Letters》。

图1 (a)基于JRA-55(上图:1979–2000年(D1,实线)和2001–2022年(D2,虚线))和(b)基于ERA-Interim(上图:1979–1998年(D1,实线)和1999–2018年(D2,虚线)),针对中国南方、孟加拉湾北部和南亚西北部三个区域的集合格点,使用水汽收支诊断计算的整层积分(1000–100 hPa)8–30天水汽收支项(mm d−1;x轴)的频率百分比分布(%;y轴)。下图展示了D2与D1两个时期之间的频率分布差值。注意上半部分子图中的频率百分比采用对数坐标。(c–d)同(a–b),但为贡献于8–30天水汽辐合异常的尺度相互作用过程。(e–f)中国南方(粉色柱体)、孟加拉湾北部(灰色柱体)和南亚西北部(蓝色柱体)地区8–30天降水变率(最左侧柱体)、8–30天垂直水汽平流变率(左起第二柱体)及其热力效应(左起第三柱体)、动力效应(左起第四柱体)和非线性效应(最右侧柱体)的百分比变化(单位:%)。

文章信息

Chen, H., P.-C. Hsu*, B. Lu, J. Wu, L. Chen, and Y. Liu, 2025: Dynamic changes in quasi-biweekly variability drive increased extreme rainfall and whiplash events over Asian monsoon regions. Geophys. Res. Lett., 52, e2025GL119215. DOI: 10.1029/2025GL119215.