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近日，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員周天軍團(tuán)隊(duì)揭示了不同氣候增暖背景下南亞夏季風(fēng)變化機(jī)制的一致性，強(qiáng)調(diào)了古氣候參照物在提升未來氣候預(yù)估準(zhǔn)確性方面的重要潛力。

該研究綜合了國際耦合模式比較計(jì)劃CMIP6涵蓋的過去和未來6種增暖情景，包括中上新世（~3.3-3百萬年前）、末次間冰期（~12.7萬年前）、中全新世（~6000年前）以及未來增暖的SSP2-4.5情景、SSP3-7.0情景和SSP5-8.5情景（2071-2100年）。這些暖期受不同外強(qiáng)迫因子的驅(qū)動，包括大氣CO₂濃度升高、植被增加和冰蓋退縮、地球軌道變化等。

研究發(fā)現(xiàn)，南亞夏季風(fēng)在過去暖期和未來預(yù)估中呈現(xiàn)類似的變化特征，表現(xiàn)為南亞地區(qū)降水總體增加、孟加拉灣季風(fēng)槽環(huán)流減弱、阿拉伯海北部季風(fēng)環(huán)流增強(qiáng)。季風(fēng)降水的增加一方面來源于全球平均增暖引起的大氣水汽含量增加，與之相關(guān)的熱力項(xiàng)遵循“濕更濕，干更干”特征；另一方面來源于副熱帶歐亞大陸及北非地表增暖加劇所驅(qū)動的季風(fēng)環(huán)流變化，通過溫度平流使南亞地區(qū)動力項(xiàng)呈現(xiàn)“南干北濕”的非均勻空間格局。

進(jìn)一步，研究利用過去暖期的增暖特征與南亞夏季風(fēng)變化的物理關(guān)系構(gòu)建了統(tǒng)計(jì)模型。在未來高排放情景下，給定增暖特征后，該模型預(yù)測的季風(fēng)環(huán)流和降水的變化與氣候模式的直接預(yù)估結(jié)果在空間相關(guān)性上分別達(dá)到約0.8和0.7。這表明，盡管過去暖期與未來增暖情景受到不同的外強(qiáng)迫因子驅(qū)動，但其對南亞夏季風(fēng)的未來變化依然具有重要指示價值。研究結(jié)合地質(zhì)記錄預(yù)計(jì)，未來增暖情景下南亞季風(fēng)降水將整體增多，尤其在喜馬拉雅山脈沿線區(qū)域。這或?qū)е聫?qiáng)降水事件增多，進(jìn)而加劇氣象衍生災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》（Nature）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金“青藏高原地球系統(tǒng)卓越研究群體項(xiàng)目”、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等的支持。

論文鏈接

基于過去暖期預(yù)測未來南亞夏季風(fēng)的變化