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中国西北暖湿化水汽来源和未来持续性研究取得进展

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  中国西北暖湿化水汽来源和未来持续性研究取得进展。近年来,中国西北干旱区出现的暖湿化现象备受关注。然而,增多的水汽来源及变湿趋势能否持续等问题,一直存在争议。

  中国科学院西北生态环境资源研究院等科研团队合作,揭示了我国西北地区暖湿化水汽来源及驱动机制。研究表明,1961年至2020年间,中国西北夏季降水变化在空间上呈现“西增东减”的区域差异,且20世纪末是一个关键转折点,降水量由此前的下降趋势转为持续的上升趋势。与1961年至1997年相比,1998年至2020年西北地区年降水量平均增加了约10.62毫米,增幅约9.18%。

  为厘清水汽来源,研究团队运用动态降水再循环模型进行量化分析。结果显示,在降水增量中,由本地蒸散发增强形成的再循环水汽贡献率高达78%,远超外界水汽输送22%的贡献率。同期区域年蒸散发量增加10.42毫米,增幅约9.12%。结果表明,尽管长期气候平均状态下西北降水的水汽一半以上依赖外部输入,但近几十年来的湿化趋势,主要是由局地水循环过程增强所驱动。气温上升、冰雪融水补给增加以及植被恢复等因素共同提升了区域蒸散发能力。

  研究进一步揭示,大尺度气候背景场变化为局地水循环增强提供了有利条件。当前处于正相位的北大西洋多年代际振荡(AMO),通过激发跨欧亚大陆的罗斯贝波列,增强西北地区上空水汽辐合、抑制水汽向东输出,为降水增加创造了关键动力条件。

  研究指出,尽管当前西北地区处于降水显著增加阶段,但这一过程可能具有波动性,未来趋势存在较大不确定性。作为关键驱动力的AMO未来转为负相位时,可能导致西北降水增加趋势发生调整。另外,支撑蒸散增强的冰川积雪等“固态水库”储量有限,在气候增暖背景下,随着冰川持续消融,依赖冰雪融水的蒸散过程可能显著减弱,从而削弱区域湿化进程。

  相关研究成果以Local evapotranspiration and Atlantic decadal variability dominate the humidification of Northwest China为题,发表在Advances in Atmospheric Sciences上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院“西部之光”人才培养计划“交叉团队”项目等的支持。

  论文链接

西北干旱区“湿化”机制图

西北干旱区水分收支图及西北干旱区夏季不同降水类型对比

 

研究团队单位:西北生态环境资源研究院

 

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