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人类活动使中国东部日降水分布向更强降水偏移

Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences

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IMAGE: Linear trends of precipitation amount during 1956-2005 for the bottom 35% light precipitation at left and top 10% heavy precipitation at right averaged over EC. Black bars are for observations.... view more

Credit: Shuangmei Ma

全球变暖使大气的持水能力增加,水循环过程受到影响,降水特征发生改变。降水特征的变化能够通过影响旱涝灾害、水资源和城市排水系统,直接对经济与社会活动产生显著影响。理解全球增暖背景下降水特征的变化,既是气候变化研究领域关注的国际热点科学问题,又对水资源管理等经济和社会活动具有重要参考价值。然后,在气候变化归因检测研究领域,受降水变化的不均匀性、自然变率噪声的影响、资料质量和气候模式自身性能等因素的影响,较之温度变化的检测,对降水变化的检测一直是一个富有挑战性的问题。观测中,东亚降水在过去50年发生了显著的变化,诸多研究表明自然变率在其中发挥了重要作用,而围绕着人类活动对东亚降水的作用是否显著,气候学界尚少有研究涉及。

  最近,围绕着近50年中国东部日降水总量随强度分布的变化问题,中国科学院大气物理研究所博士生马双梅(现在工作单位中国气象科学研究院)和周天军研究员与英国、美国和德国学者合作,基于降水观测资料,结合CMIP5模式历史气候模拟分离强迫试验的集合模拟结果,并使用“最优指纹”检测归因方法,研究发现人类活动对近50年中国东部地区日降水量分布向更高日降水强度的偏移具有可检测和可归因的影响。观测到的日降水分布由弱降水事件向强降水事件的偏移主要源于温室气体强迫的贡献,而人为气溶胶强迫部分抵消了温室气体强迫的作用(图1)。除了热力作用,在动力作用方面,温室气体强迫导致的全球增暖使相邻海洋和通过中纬度西风向中国东部地区的水汽输送增强,也有利于该地更强降水的发生。人为气溶胶导致的地表冷却在一定程度上抵消了温室气体强迫导致的水汽输送的增强。

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  上述成果于近日在美国气象学会Journal of Climate杂志发表。

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