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2020年中国破纪录降水成因:三大洋的协同影响

已有 1232 次阅读 2021-3-25 15:52 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流

2020年6月长江流域的降水破了1979年以来的纪录(图1)。截止到6月28日,人民网报道我国南方地区有超过1200万人次受灾,78人死亡或者失踪,直接经济损失超过250亿元。最近一项研究揭示了三大洋(太平洋、印度洋和大西洋)对此次破纪录降水的协同影响


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图1  2020年6月长江流域的降水异常

(a), (b) 使用CMAP数据和PREC/L数据得到的2020年6月长江流域的降水异常. (c) 1979–2020年6月长江流域(红色方框区域)降水指数的标准化时间序列, 黑线为线性趋势


题为“Influences of three oceans on record-breaking rainfall over the Yangtze River Valley in June 2020”的研究论文近期在《中国科学:地球科学》上发表,该文由中国科学院南海海洋研究所郑佳喻副研究员和王春在研究员(通讯作者)撰写。

前人的研究主要集中在印度洋与太平洋海温对中国降水的影响。该研究发现,三大洋的海温对2020年6月长江流域破纪录的强降水都有贡献,但是大西洋起主导作用(图2)。与三大洋海温变化相联系的是华北地区的200-hPa相对涡度负异常和南海的850-hPa相对涡度负异常。这两个区域的相对涡度负异常对应着西北太平洋副热带高压西伸偏北,有利于传输更多的水汽到长江流域,造成长江流域的降水正异常。具体来看,长江流域降水的变化主要受到华北涡度相关的大气过程所控制,而南海涡度可以通过提供水汽条件的形式协同增强长江流域的降水。

进一步的分析表明,5月西北大西洋的海温正异常可以激发出6月中纬度北大西洋的位势高度正异常,进而通过横跨欧亚大陆的大气波列活动影响华北涡度和长江流域的降水。而印度洋和热带北大西洋,作为太平洋El Niño事件的电容器,可以引起南海涡度负异常,通过加强水汽输送的方式增强长江流域的降水。因此,三个大洋对此次破纪录降水具有协同影响,但是大西洋起主导作用


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 图2  2020年6月长江流域破纪录强降水形成机制示意图

-Vor.: 相对涡度负异常; 蓝色箭头: 经过欧洲到达亚洲的大气波列活动; IO: 印度洋; TNA: 热带北大西洋 


该研究加强了对于长江流域降水变率的理解,而且发现5月热带西北大西洋的海温异常是6月长江流域降水的一个很好的预测因子,为长江流域降水的预报提供了新思路。该研究也从侧面表明,从三大洋的角度研究我国极端天气和气候事件的变化,有助于掌握我国极端天气和气候事件的变化规律,具有很强的科学意义和应用价值。

该项研究得到了国家重点研发计划项目(No. 2019YFA0606701)、国家自然科学基金委重点项目(No. 41731173)等项目的资助。



文章信息:[点击下方链接可阅读原文]

中文版郑佳喻, 王春在. 2021. 三大洋对2020年6月长江流域破纪录强降水的影响. 中国科学: 地球科学, 51, doi:10.1360/N072020-0412

英文版Zheng J, Wang C. 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


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1 杨正瓴

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