三大洋對(duì)2020年中國(guó)破紀(jì)錄強(qiáng)降水的協(xié)同影響獲揭示
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LTO）副研究員鄭佳喻與研究員王春在（通訊作者）在2020年中國(guó)破紀(jì)錄降水成因方面取得了新進(jìn)展。相關(guān)結(jié)果3月19日發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)-地球科學(xué)》（Science China-Earth Sciences）上。
2020年6月長(zhǎng)江流域的降水破了1979年以來的紀(jì)錄（圖1）。截止到6月28日，人民網(wǎng)報(bào)道我國(guó)南方地區(qū)有超過1200萬人次受災(zāi)，78人死亡或者失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失超過250億元。研究表明，三個(gè)大洋（太平洋、印度洋和大西洋）的海溫對(duì)2020年6月長(zhǎng)江流域破紀(jì)錄的強(qiáng)降水具有協(xié)同影響，但是大西洋起主導(dǎo)作用。
與三大洋海溫變化相聯(lián)系的是華北地區(qū)的200-hPa相對(duì)渦度負(fù)異常和南海的850-hPa相對(duì)渦度負(fù)異常（圖2）。這兩個(gè)區(qū)域的相對(duì)渦度負(fù)異常對(duì)應(yīng)著西北太平洋副熱帶高壓西伸偏北，有利于傳輸更多的水汽到長(zhǎng)江流域，造成長(zhǎng)江流域的降水正異常。具體來看，長(zhǎng)江流域降水的變化主要受到華北渦度相關(guān)的大氣過程所控制，而南海渦度可以通過提供水汽條件的形式增強(qiáng)長(zhǎng)江流域的降水。
進(jìn)一步的分析表明，5月西北大西洋的海溫正異常可以激發(fā)出6月中緯度北大西洋的位勢(shì)高度正異常，進(jìn)而通過橫跨歐亞大陸的大氣波列活動(dòng)影響華北渦度和長(zhǎng)江流域的降水。而印度洋和熱帶北大西洋，作為太平洋El Ni？o事件的電容器，可以引起南海渦度負(fù)異常，通過加強(qiáng)水汽輸送的方式增強(qiáng)長(zhǎng)江流域的降水。因此，三個(gè)大洋對(duì)此次破紀(jì)錄降水具有協(xié)同影響，但是大西洋起主導(dǎo)作用。
該研究加強(qiáng)了對(duì)于長(zhǎng)江流域降水變率的理解，而且發(fā)現(xiàn)5月西北大西洋的海溫異常是6月長(zhǎng)江流域降水的一個(gè)很好的預(yù)測(cè)因子，為長(zhǎng)江流域降水的預(yù)報(bào)提供了新思路。該研究也從側(cè)面表明，從三大洋的角度研究我國(guó)極端天氣和氣候事件的變化，有助于掌握我國(guó)極端天氣和氣候事件的變化規(guī)律，具有很強(qiáng)的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
該研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(廣州)人才團(tuán)隊(duì)引進(jìn)重大專項(xiàng)、廣東省引進(jìn)領(lǐng)軍人才項(xiàng)目等項(xiàng)目共同資助完成。
相關(guān)論文信息：Zheng, J., and C. Wang, 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.
https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCES/doi/10.1007/s11430-020-9758-9?slug=abstract
圖1 2020年6月長(zhǎng)江流域的降水異常(a,b)和1979-2020年6月長(zhǎng)江流域(紅色方框區(qū)域)降水指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間序列(c)
圖2 2020年6月長(zhǎng)江流域破紀(jì)錄強(qiáng)降水形成機(jī)制示意圖
-Vor.: 相對(duì)渦度負(fù)異常; 藍(lán)色箭頭: 經(jīng)過歐洲到達(dá)亞洲的大氣波列活動(dòng); IO: 印度洋; TNA: 熱帶北大西洋. 西北大西洋引起中緯度北大西洋位勢(shì)高度正異常, 通過橫跨歐亞大陸的波列活動(dòng)影響華北渦度, 而印度洋海溫和熱帶北大西洋海溫(前一年冬季太平洋的El Ni？o事件的電容器)與南海渦度的變化有關(guān). 華北渦度和南海渦度聯(lián)合造成了長(zhǎng)江流域的強(qiáng)降水. 三個(gè)大洋均對(duì)2020年6月長(zhǎng)江流域的降水有貢獻(xiàn), 但是大西洋起主導(dǎo)作用.
