包括中亞五國(guó)和我國(guó)新疆的亞洲中部干旱區(qū),稱為“中亞干旱區(qū)”,常年干旱少雨,是地球上最大的非地帶性干旱區(qū)之一,也屬于水資源和生態(tài)系統(tǒng)最脆弱的地區(qū)。據(jù)研究文獻(xiàn)報(bào)道和依據(jù)多種觀測(cè)資料顯示,中亞干旱區(qū)特別是我國(guó)新疆地區(qū)在過(guò)去幾十年來(lái)呈現(xiàn)出顯著的變濕趨勢(shì)。但這一變濕趨勢(shì)的影響因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制至今尚不完全清楚?! ?/p>
最近,中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所氣候模擬團(tuán)隊(duì)解小寧研究員等聯(lián)合美國(guó)、歐洲及日本的科學(xué)家,通過(guò)基于降水驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)模式比較計(jì)劃(PDRMIP)進(jìn)行多模式模擬研究?! ?/p>
他們的研究結(jié)果表明,南亞和東亞的人為硫酸鹽氣溶膠污染會(huì)導(dǎo)致中亞干旱區(qū)夏季降水特別是對(duì)流性降水和極端降水顯著增加?! ?/p>
“由此可以解釋中亞干旱區(qū)的顯著變濕趨勢(shì)?!?解小寧講述,“南亞和東亞污染地區(qū)的硫酸鹽氣溶膠濃度升高,通過(guò)快反應(yīng)過(guò)程降低了亞洲中緯度地區(qū)大氣溫度,從而引發(fā)對(duì)流層高層亞洲西風(fēng)急流向赤道方向移動(dòng)。”
“我們又通過(guò)水汽收支分析發(fā)現(xiàn),西風(fēng)急流南移有利于來(lái)自低緯度的水汽供應(yīng)增多及水汽在中亞干旱區(qū)的匯聚。” 解小寧進(jìn)一步說(shuō)明,“與此相反,吸收性黑碳?xì)馊苣z會(huì)使得亞洲西風(fēng)急流向北移動(dòng),而導(dǎo)致中亞干旱區(qū)夏季降水有所減少,這可能會(huì)部分地抵消硫酸鹽氣溶膠的氣候效應(yīng)?!薄 ?/p>
上述研究成果發(fā)表于《通訊-地球與環(huán)境》( Communications Earth & Environment)?! ?/p>
該研究領(lǐng)域的專家認(rèn)為,這一研究結(jié)果也表明中亞干旱區(qū)降水異常與南亞和東亞地區(qū)人為氣溶膠排放之間存在遙相關(guān),突出了人為氣溶膠對(duì)大氣環(huán)流和水循環(huán)影響的遠(yuǎn)程效應(yīng),并指出我國(guó)西北地區(qū)氣候變化除了受到全球溫室氣體排放的影響,還依賴于南亞和東亞污染區(qū)的氣溶膠排放,也為準(zhǔn)確預(yù)估我國(guó)西北地區(qū)未來(lái)氣候變化提供了新的線索?! ?/p>
據(jù)悉,該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目 (41991254)和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng) (XDB40030100)等項(xiàng)目的共同資助?! ?/p>
論文相關(guān)信息:https://www.nature.com/articles/s43247-022-00660-x
南亞和東亞的人為硫酸鹽氣溶膠污染導(dǎo)致中亞干旱區(qū)夏季降水增加的機(jī)制示意圖