物理海洋实验室在气候变化研究领域取得新成果

2022-08-22269

  近日,由物理海洋实验室林霄沛教授领衔的科研团队在气候变化研究领域取得新成果,阐释了全球变暖对大西洋热带辐合带的影响及其气候效应。

  极端气候事件对全球变暖的响应是目前国际气候研究领域的热点问题之一,与人类社会的生产、生活密切相关,对国家决策部门制定相关气候应对政策具有重要的科学指导意义。热带辐合带(ITCZ)是位于赤道上空狭长的带状区域,伴随着低气压、强对流以及强烈的降水。ITCZ在大西洋的分支对周边国家和地区具有显著的气候效应,特别是对“地球之肺”亚马逊平原的气候条件、水循环与生态系统具有重要的调控作用。近年来,全球气候的快速变化导致亚马逊雨林频频发生严重的干旱和山火灾害,对全球生态系统的稳定已然形成严峻挑战,引起学界和社会的广泛关注。

  在本研究中,科研团队首次指出大西洋ITCZ存在极端摆动事件,即向北大幅偏离其气候平均位置,这使得处于雨季的亚马逊平原变得异常干旱,同时处于旱季的南美洲北部发生洪涝灾害。利用最新的耦合模式间比较计划CMIP6的多模式历史和未来情景模拟,研究发现全球变暖将导致大西洋ITCZ极端摆动事件的发生频率加倍(图1),其物理机制是全球变暖下热带北大西洋出现更快速的增暖为大西洋ITCZ的极端摆动提供了“温床”。本研究结果预示着未来全球变暖将会导致亚马逊雨林遭受更多的极端干旱事件(图2),对局地乃至全球的气候和生态系统都是严峻的考验。

1. 20世纪历史气候情景(a)和21世纪未来变暖情景(b)下大西洋ITCZ极端摆动事件(红点)。

2. 20世纪历史气候情景和21世纪未来变暖情景下,由大西洋ITCZ极端摆动事件所导致的极端干旱(a,b,f)和极端降雨(c,d,h)事件的发生频率直方图。

  国际气候变化研究领域知名学术期刊Nature Climate Change(《自然气候变化》)于819日对上述研究成果进行了在线报道,成果由实验室在读博士研究生刘怿为第一作者,林霄沛教授与海洋与大气学院李子光博士为共同通讯作者的科研团队共同完成。

  由林霄沛教授带领的科研团队近年来致力于从海洋变化角度理解全球气候变化的特征和机理,该成果首次指出了大西洋ITCZ受到全球变暖影响产生极端摆动的概率大大增强,彰显出团队在海洋与全球气候变化研究领域的国际影响力。


引用:

LIU Y., W. -J. Cai, X. -P. Lin*, and Z. -G. Li*, 2022: Increased extreme swings of Atlantic intertropical convergence zone in a warming climate. Nature Climate Change, https://www.nature.com/articles/s41558-022-01445-y.