阿拉伯海增暖引起夏季风季节内降水增强的研究进展

作者:李保生 发布日期:2022-10-20 阅读:777

近期,我室海星博士后李保生在地学期刊Geophysical Research Letters发表了题为“Increase in Intraseasonal Rainfall Driven by the Arabian Sea Warming in Recent Decades”的研究成果。论文揭示出近几十年阿拉伯海的加速增暖导致南亚夏季风的季节内降水变率增强的现象及其物理机制。李保生为本论文的第一兼通讯作者,合作者包括上海交通大学周磊教授,美国马里兰大学Murtugudde Raghu教授,以及河海大学秦箭煌博士。

季风季节内振荡(MISO)作为南亚夏季风降水的主要变率,不仅可以调控印度洋热带气旋、阿拉伯海和孟加拉湾周边国家、地区的洪涝等极端事件,而且MISO的增强或减弱可以改变夏季风降水的空间分布特征。因此,探究MISO的变化趋势,对于理清气候变化背景下南亚夏季风降水的空间再分布具有重要意义。

该论文基于观测和再分析数据,揭示出南亚夏季风季节内降水变率在东北阿拉伯海表现出显著增强的趋势(图1a-b),降水变率依赖于季节内水汽变率的增强(图1c)。通过诊断多尺度水汽收支方程,本文进一步揭示出季节内上升气流对水汽垂向输送的增强是导致对流层季节内水汽含量增加的主要原因。相比于背景水汽,季节内垂直速度在近几十年的增强更为明显。这一方面是由于阿拉伯海的快速增暖有利于在季节内尺度形成大气边界层风场辐合,增强大气上升气流;另一方面北移的季风低空急流会造成东北阿拉伯海形成季节内气旋性涡旋,同样引起边界层风场辐合进而增强垂直速度。最终,增强的水汽输运引起大气水汽含量增多,使得季节内降水变率增强,更容易产生夏季风的极端降水事件。

本研究表明MISO在阿拉伯海呈现出向北扩张的趋势,增强的季节内降水会增加北阿拉伯海周边国家的洪涝灾害风险,如2022年夏季巴基斯坦遭遇“史无前例”大洪水,造成三分之一国土被淹没,超1000人丧生。本研究从季节内变率出发,为理解夏季风降水的空间再分布提供了新的视角,有助于夏季风降水的短期预测,改善应对全球气候变化的防灾减灾工作。

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图1 季节内变率的变化趋势: (a)降水, (b)对流, (c)水汽 (原文图1)


本研究得到了国家自然科学基金项目(42206023, 42076001), 海洋二所专项(JB2206)和中国博士后面上项目(2021M703792)的资助。

引用:

Li, B., Zhou, L., Qin, J., & Murtugudde, R. (2022). Increase in Intraseasonal Rainfall Driven by the Arabian Sea Warming in Recent Decades. Geophysical Research Letters, 49(20). https://doi.org/10.1029/2022GL100536

 

 


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