中国西南超级干旱的变化特征和多尺度异常叠加效应分析  

作　　者：王林[1,2] 陈文 黄刚[4] 王婷[5] 王秋琳[6] 宿小蕴 任子璇 Chakrit CHOTAMONSAK Atsamon LIMSAKUL Kritanai TORSRI 

机构地区：[1]中国科学院大气物理研究所东亚区域气候与环境重点实验室,北京100029 [2]高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室,成都610072 [3]云南大学地球科学学院大气科学系,昆明650500 [4]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,北京100029 [5]中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心,北京100029 [6]杭州市气象局,杭州310051 [7]中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心,北京100029 [8]Department of Geography,Faculty of Social Sciences,Chiang Mai University,Chiang Mai 50200,Thailand [9]Environmental Science Research Center,Faculty of Science,Chiang Mai University,Chiang Mai 50200,Thailand [10]Climate Change and Environmental Research Center,Technopolis,Klong 5,Klong Luang,Pathumthani 12120,Thailand [11]Hydro-Informatics Innovation Division,Hydro-Informatics Institute,Ministry of Higher Education,Science,Research and Innovation,Bangkok 10900,Thailand

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第7期2114-2132,共19页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金面上项目(42175041);国家自然科学基金重点项目(42230605);中国科学院国际伙伴计划未来伙伴网络专项项目(060GJHZ2022104FN);中国科学院大气物理研究所“十四五规划”青年项目;高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室开放研究基金项目(SZKT202204)资助。

摘　　要：最近十几年来,中国西南地区超级干旱频发,导致了严重的经济损失和生态环境破坏.本文分析了1961~2022年中国西南超级干旱的变化特征,揭示了多尺度干旱的叠加效应,并探讨了驱动多尺度干旱异常的大气环流机制.超级干旱的本质是由多时间尺度极端干旱事件叠加引起的复合型干旱,通过对比2006年和2022年典型干旱个例,证实了多尺度干旱叠加的决定性作用.基于多尺度综合指数(CMI)识别, 2006~2014年间中国西南集中出现多次超级干旱事件.其中,长时间尺度的蒸发增强和降水亏缺的年代际背景是必要条件,决定了超级干旱的整体格局;短时间尺度的降水异常和蒸发异常激发了超级干旱的爆发,决定了超级干旱的确切发生时间,包括2006年8~9月、2009年11月至2010年5月、2011年7~10月、2012年4~5月以及2013年1~4月等.统计分析表明,降水异常叠加对超级干旱的贡献是蒸发作用的2.4倍.在影响多尺度降水的环流机制上,短期和长期尺度的异常空间模态相似,均为南海地区的气旋式环流和西南地区的东北风异常,以及西南地区的下沉异常中心. 2006~2014年期间,西南地区跨季节持续性降水减少的可能原因是北太平洋PDO极端负位相和西太平洋暖池异常增温.具体的动力过程为:PDO负位相在北太平洋激发反气旋式环流异常,西南侧的东北风延伸至亚洲东南部,不利于水汽输送;暖池增温在西北侧激发出气旋式环流异常,也在西南地区上空形成东北风异常,同时暖池地区的上升运动在高层辐散至西南地区上空辐合形成补偿下沉运动.上述两种遥强迫的共同作用,在长时间尺度上形成了气候背景状态中不利于西南地区降水的关键因素,为短时间尺度降水异常叠加形成超级干旱提供了重要的先决条件.

关 键 词：超级干旱 多尺度 叠加效应 机理分析 中国西南地区 

分 类 号：P426.616[天文地球—大气科学及气象学]