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研究揭示全球变暖加强热带北大西洋气候模态

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  8月25日,中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室开放课题资助的项目在《科学进展》上,在线发表了题为Greenhouse warming intensifies north tropical Atlantic climate variability(《全球变暖加强热带北大西洋气候模态》)的最新研究成果。该成果由北京师范大学副教授杨韵和LASG国家重点实验室研究员黄刚,联合中国海洋大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、美国斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography,SIO)等完成。

  热带北大西洋(North Tropical Atlantic,NTA)事件表现为春季(三月至五月)海表温度的异常变暖(冷)。它会引起热带辐合带向北(南)移动,导致巴西东北部地区出现异常干旱(洪涝),增加(减少)大西洋极端飓风的数量及其登陆美国东岸的频率,并可以在同年冬季(十二月至二月)激发拉尼娜(厄尔尼诺)事件(图1)。因此,NTA影响全球气候系统和人类社会与经济的可持续发展,探索其在全球变暖背景下的变化具有重要的科学和社会意义。  该研究采用CMIP6多模式数据,揭示了全球变暖将显著提升NTA的振幅及其极端事件的发生频率(图2A)。这与气候变暖后厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)影响的增强联系紧密(图2B、C)。一方面,全球气候变暖导致ENSO振幅增强且ENSO引发的热带太平洋深对流活动向东移动,增强了太平洋-北美遥相关(Pacific-North American pattern,PNA),增大了热带北大西洋风速异常。另一方面,ENSO的加强导致对流层增暖的加剧,并进一步增加湿对流异常。在两者共同作用下,NTA变率在全球气候变暖后将显著增强。鉴于NTA对干旱、洪涝、极端飓风等的影响,这一研究表明加快推进温室气体减排具有重要的现实意义。       论文链接
  图1.观测的NTA暖事件及其影响:NTA暖事件(如1980、1981、1998、2005、2010、2013)表现为热带北大西洋海表温度(°C,填色)在春季增暖,这将导致大西洋极端飓风数量增多且登陆频率增高(蓝色箭头和飓风符号)以及降雨异常(毫米/天,绿色实线和棕色虚线分别代表正、负异常,间隔为0.5毫米/天),并可在当年冬季激发拉尼娜事件。
  图2.NTA变率增强及其物理机制。(A)16个气候模式中现代(1900-1999,蓝边条)和未来(2000-2099,红边条)气候的NTA标准差,多模式平均的现代和未来气候结果分别表示为蓝色和红色填充条;(B)现代和(C)未来气候的ENSO影响,包括异常的海表温度(填色)、风(矢量)、对流层温度(红色等值线)、深对流(云)、PNA遥相关(H,高气压;L,低气压)
研究团队单位:大气物理研究所
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分类标签:科学进展  

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