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        科研進展

        三大洋對2020年中國破紀錄強降水的協同影響獲揭示

          

          近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室(LTO)副研究員鄭佳喻與研究員王春在(通訊作者)在2020年中國破紀錄降水成因方面取得了新進展。相關結果319日發表在《中國科學-地球科學》(Science China-Earth Sciences)上。 

          20206月長江流域的降水破了1979年以來的紀錄(圖1)。截止到628日,人民網報道我國南方地區有超過1200萬人次受災,78人死亡或者失蹤,直接經濟損失超過250億元。研究表明,三個大洋(太平洋、印度洋和大西洋)的海溫對20206月長江流域破紀錄的強降水具有協同影響,但是大西洋起主導作用。 

          與三大洋海溫變化相聯系的是華北地區的200-hPa相對渦度負異常和南海的850-hPa相對渦度負異常(圖2。這兩個區域的相對渦度負異常對應著西北太平洋副熱帶高壓西伸偏北,有利于傳輸更多的水汽到長江流域,造成長江流域的降水正異常。具體來看,長江流域降水的變化主要受到華北渦度相關的大氣過程所控制,而南海渦度可以通過提供水汽條件的形式增強長江流域的降水。 

          進一步的分析表明,5月西北大西洋的海溫正異??梢约ぐl出6月中緯度北大西洋的位勢高度正異常,進而通過橫跨歐亞大陸的大氣波列活動影響華北渦度和長江流域的降水。而印度洋和熱帶北大西洋,作為太平洋El Ni?o事件的電容器,可以引起南海渦度負異常,通過加強水汽輸送的方式增強長江流域的降水。因此,三個大洋對此次破紀錄降水具有協同影響,但是大西洋起主導作用。 

          該研究加強了對于長江流域降水變率的理解,而且發現5月西北大西洋的海溫異常是6月長江流域降水的一個很好的預測因子,為長江流域降水的預報提供了新思路。該研究也從側面表明,從三大洋的角度研究我國極端天氣和氣候事件的變化,有助于掌握我國極端天氣和氣候事件的變化規律,具有很強的科學意義和應用價值。 

          該研究由國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金委重點項目、中國科學院戰略性先導科技專項、南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)人才團隊引進重大專項、廣東省引進領軍人才項目等項目共同資助完成。 

          相關論文信息:Zheng, J., and C. Wang, 2021: Influences of three oceans on record-breaking rainfall over the Yangtze River Valley in June 2020. Science China-Earth Sciences, 64, https://doi.org/10.1007/s11430-020-9758-9. 

          https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCES/doi/10.1007/s11430-020-9758-9?slug=abstract 

        1  20206月長江流域的降水異常(a,b)1979-20206月長江流域(紅色方框區域)降水指數的標準化時間序列(c) 

        2  20206月長江流域破紀錄強降水形成機制示意圖 

          -Vor.: 相對渦度負異常; 藍色箭頭: 經過歐洲到達亞洲的大氣波列活動; IO: 印度洋; TNA: 熱帶北大西洋. 西北大西洋引起中緯度北大西洋位勢高度正異常, 通過橫跨歐亞大陸的波列活動影響華北渦度, 而印度洋海溫和熱帶北大西洋海溫(前一年冬季太平洋的El Ni?o事件的電容器)與南海渦度的變化有關. 華北渦度和南海渦度聯合造成了長江流域的強降水. 三個大洋均對20206月長江流域的降水有貢獻, 但是大西洋起主導作用. 

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