人为气溶胶导致全球陆地季风区降水减少的动力和热力过程  

The dynamic and thermodynamic processes dominating the reduction of global land monsoon precipitation driven by anthropogenic aerosols emission

作　　者：周天军[1,2,3] 张文霞 张丽霞 张学斌[4] 钱云[5] 彭冬冬 马双梅 董步文 Zhou T;Zhang W;Zhang L;Zhang X;Qian Y;Peng D;Ma S;Dong B

机构地区：[1]中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG),北京100029 [2]中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京100101 [3]中国科学院大学,北京100049 [4]Environment and Climate Change Canada,4905 Dufferin Street,Toronto,ON,Canada [5]Atmospheric Science and Global Change Division,Pacific North west National Laboratory,Richland,Washington 99352,USA [6]中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州510640 [7]National Centre for Atmospheric Science,Department of Meteorology,University of Reading,Reading RG66BB,UK

出　　处：《中国科学：地球科学》2020年第8期1122-1137,共16页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项项目(编号:XDA20060102);国家重点研发计划项目(编号:2018YFC1507701);国家自然科学基金项目(批准号:41775091)资助。

摘　　要：季风区生活着全球约2/3的人口,季风降水变化直接关系到当地的社会经济发展.观测证据表明20世纪后半叶以来全球陆地季风降水显著减少,理解自然和人为强迫影响该变化趋势的物理过程,对于未来水资源规划、旱涝灾害风险管理、减缓与适应策略的制定具有重要意义.文章通过比较观测资料和第五次耦合模式比较计划(CMIP5)5个全球气候模式不同外强迫试验模拟的1948~2005年全球陆地季风降水的变化,发现观测中全球陆地季风降水的变干趋势与气候模式人为外强迫试验结果,特别是人为气溶胶强迫试验的结果高度一致.利用最优指纹法的检测与归因分析表明,人为气溶胶强迫对该变干趋势的贡献为102%(5~95%的不确定性范围为62~144%).基于水汽收支分析比较热力和动力过程的贡献,发现人为气溶胶强迫主要通过减弱垂直水汽平流从而造成全球陆地季风降水减少.本文结果意味着如果未来季风区气溶胶排放不能得以控制,则季风降水可能会继续减少;而中国自2006年以来气溶胶排放的显著下降趋势,则有利于缓解季风区降水的减少趋势.

关 键 词：全球季风 降水 检测和归因 气溶胶强迫 动力热力过程 

分 类 号：P426.6[天文地球—大气科学及气象学] X513[环境科学与工程—环境工程]