NC：南亚高压和亚非夏季风降水的近期约束预估-大气科学学院

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NC：南亚高压和亚非夏季风降水的近期约束预估

作者:张大鹏黄艳艳发布时间:2026/09/22 15:09:37 浏览量: 来源:大气科学学院

亚非季风，是全球最大的季风系统、也是承载人口最密集的区域之一。其中夏季风降水贡献了全年总降水量的60%–90%，维系着近半数全球人口的生存与生产。季风降水的多寡，往往牵动着农业丰歉、水资源安全乃至社会经济稳定，同时也是区域内复杂生态系统与生物多样性存续的根本条件。正因如此，对亚非夏季风降水的可靠预估，既有重大科学意义，也关乎切实的社会福祉。

然而，这也一直是气候变化领域最具挑战性的课题之一。尽管已有众多研究在减小亚非夏季风降水预估的不确定性上做了非常多的探讨，但多数工作聚焦于高排放情景（SSP5‑8.5）下本世纪中叶至末期的远期响应，且所选约束因子的物理可解释性往往不足40%。对于亚非季风降水在不同排放路径下、未来30年内的近期变化的认知仍十分有限。

针对这一空白，我院王会军院士团队近期在《Nature Communications》上发表的研究给出了新的约束视角。研究从大尺度环流动力作用角度出发，对亚非夏季风降水未来30年的变化进行了约束。基于历史多源资料，该工作发现南亚高压与亚非夏季风降水之间存在显著且稳定的物理关联，其最高可解释约90%的降水变率（图1）。而且，CMIP6模式中对亚非夏季风降水的模拟不确定性也与南亚高压存在密切联系。

图1 | 南亚高压影响亚非夏季风降水的示意图。箭头表示垂直运动方向。阴影表示南亚高压强度增加 1 个标准差时所对应的降水变化量（单位：mm），为1950—2014年夏季降水量对南亚高压指数的线性系数，采用二次拟合法计算。白色线条表示通过5%显著性水平检验。方框标出了与南亚高压相关的关键区

但CMIP6模式对南亚高压本身的直接预估存在很大不确定性。因此，我们采用多模式加权方案，对南亚高压的未来演变进行订正。评估表明，该方案能够显著改善模式对南亚高压趋势及年代际变率幅度的模拟能力。随后，基于历史时期两者之间的稳健关系，将加权后的南亚高压信号代入降水预估，从而实现对亚非夏季降水原始预估结果的有效约束。

约束后的结果表明，未来30年，亚非夏季风降水量比CMIP6的模式原始预估结果减少约10–50毫米。其中，长江流域（YRV）降幅最小（约10毫米），而印度（Ind）降幅最大（约50毫米）。这些降水变化，与南亚高压引起的对流层低层环流的动力调整基本一致。此外，低排放情景下，季风降水总体变化相对温和，异常干湿事件的概率均低于10%；但在中高排放情景下，华北与北非的干旱风险将增加，而青藏高原北部则更倾向于极端湿润化，季风区不同区域间的干湿分化愈发鲜明。

这项研究不仅为亚非季风降水预估提供了新的物理约束框架，也为不同排放路径下的区域适应决策提供了的科学依据。

图2 | 基于南亚高压约束前后的亚非夏季风降水预估。（a）根据历史时期（1950–2014年）观测南亚高压重建降水的解释方差百分比（%）。（b–f）2015–2045年约束后与原始降水的概率密度函数。关键区域分别为：（b）华北（NC）、（c）长江流域（YRV）、（d）印度（Ind）、（e）青藏高原北部（NTP）和（f）北非（Afo）。浅色和深色分别表示约束后和原始结果。虚线表示历史时期观测降水距平的一倍标准差以及零线。图中百分比表示约束后（原始）预估降水距平超过一个标准差的年份百分比。横实线和虚线分别为约束后（原始）预估的异常降水事件强度，即异常降水事件的总降水量与事件年数的比值

论文信息：

Zhang Dapeng, Huang Yanyan*, Zhou Botao, Sun Qiaohong, Wang Huijun. Constraining near-term projections of the South Asian high and Afro-Asian summer monsoon rainfall. Nature Communications (2026), 17, 7577. https://doi.org/10.1038/s41467-026-74510-1.