近日，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員黃剛團(tuán)隊(duì)和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織科學(xué)家合作研究，表示在SSP-585排放情況下，未來如2020年這樣的強(qiáng)西太平洋副熱帶高壓事件的發(fā)生頻率可能會(huì)增加。相關(guān)成果發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)。

圖片來自《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)

據(jù)了解，常規(guī)發(fā)展共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑（SSP5）是一種高強(qiáng)迫情景，是唯一一個(gè)能使輻射強(qiáng)迫在2100年達(dá)到8.5W/m^2（瓦特每平方米）的SSP場(chǎng)景。SSP585情景是在SSP5基礎(chǔ)上升級(jí)的代表性濃度途徑8.5情景。輻射強(qiáng)迫，是指由于氣候系統(tǒng)內(nèi)部變化，如二氧化碳濃度或太陽輻射的變化等外部強(qiáng)迫引起的對(duì)流層頂垂直方向上的凈輻射變化，其單位為瓦特每平方米。

西太平洋副熱帶高壓（西太副高）是東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分，對(duì)東亞夏季氣候有重要影響。西太副高存在顯著的年際變率，當(dāng)其異常偏強(qiáng)時(shí)，系統(tǒng)西側(cè)的南風(fēng)攜帶來自熱帶海洋的大量水汽與來自北部的干冷空氣相遇，導(dǎo)致夏季長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水偏多，甚至發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。2020年夏天，異常偏強(qiáng)的西太副高導(dǎo)致長(zhǎng)江中下游地區(qū)發(fā)生洪水，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成損失。

2020年長(zhǎng)江流域洪澇，圖片來自中科院大氣所

西太副高的年際變率受到熱帶海溫的影響。通過統(tǒng)計(jì)分析，研究指出熱帶中太平洋海溫和印度洋海溫是影響西太副高年際變率主模態(tài)的關(guān)鍵因子。熱帶海溫異?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)局地和非局地降水和大氣對(duì)流，進(jìn)而造成西北太平洋的環(huán)流異常。該研究利用32個(gè)CMIP6模式，發(fā)現(xiàn)94%的模式模擬結(jié)果均表明，西太副高第一模態(tài)的變率在全球變暖背景下將會(huì)增加（如圖）。CMIP6是世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)發(fā)起的第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃，目的是回答當(dāng)前氣候變化領(lǐng)域面臨的新的科學(xué)問題,為實(shí)現(xiàn)WCRP“大挑戰(zhàn)”計(jì)劃所確立的科學(xué)目標(biāo)提供數(shù)據(jù)支撐。

(A)32個(gè)CMIP6模式中20世紀(jì)（藍(lán)色）和21世紀(jì)（紅色）西太副高主模態(tài)變率變化特征，30個(gè)模式均表現(xiàn)出變率增加；(B)與(A)相同，但為強(qiáng)西太副高事件的變化；大多數(shù)模式表明西太副高變率及強(qiáng)西太副高事件的發(fā)生概率在全球變暖背景下將會(huì)增加，圖片來自中科院大氣所

全球變暖會(huì)導(dǎo)致降水和大氣對(duì)流對(duì)海溫變化的響應(yīng)增強(qiáng)，這是因?yàn)楦鶕?jù)克勞修斯水汽方程，大氣飽和水汽壓隨著溫度的升高而呈指數(shù)增長(zhǎng)，使得氣候變暖背景下大氣的水汽含量增加，水汽對(duì)溫度的響應(yīng)也隨著溫度增加而增強(qiáng)。研究人員認(rèn)為，這些變化與背景場(chǎng)海溫的不均勻增溫相結(jié)合，可以導(dǎo)致大氣對(duì)流對(duì)太平洋中部海溫的響應(yīng)增強(qiáng)并造成更強(qiáng)的環(huán)流異常，進(jìn)而使西太副高變率增加。

前述研究提出，未來西太副高變率增強(qiáng)可以提高強(qiáng)西太副高事件發(fā)生概率，表明全球變暖可能使如2020年這樣的強(qiáng)西太副高事件，以及與之相關(guān)的我國(guó)東部洪澇災(zāi)害發(fā)生概率增加。該研究進(jìn)一步說明了減排和碳中和的重要性。