近日，Climate Dynamics在线发表了海洋与大气学院最新科研成果“East Asian summer monsoon response to anthropogenic aerosols redistribution: contrasting 1950–1980 and 1980–2010 to understand the role of non-Asian forcing”（东亚夏季风对人为气溶胶排放时空变化的响应：对比1950-1980和1980-2010以揭示非局地强迫的作用）。该成果的第一作者为海洋与大气学院硕士研究生邵志男，通讯作者为王海副教授，合作者包括郑小童教授、博士研究生耿煜凡和国外学者。
东亚夏季风是亚洲季风系统的重要成员，提供了中国北方年平均约60%~70%的降水，对水资源、农业、经济和生态系统有着巨大的影响。观测表明，东亚夏季风存在显著的年代际变化特征，并导致了与之相关的水旱灾害风险，例如自20世纪80年代以来我国出现的“南涝北旱”降水格局。前人已经探讨了包括人为强迫和自然变率在内的多种东亚夏季风年代际变化的影响因子，但对于人为气溶胶强迫时空分布的年代际变化对东亚夏季风异常的调控作用还有待进一步揭示。
本研究系统分析了人为气溶胶强迫下1950-1980年、1980-2010年和1950-2010年间的东亚夏季风异常响应特征，揭示了欧洲人为气溶胶排放变化通过大气遥相关过程调控东亚夏季风年代际变化的重要物理机制。自20世纪中叶起，东亚局地的人为气溶胶排放快速增长，显著的导致了东亚对流层冷却、夏季风环流减弱、降水减少的变化特征（图1a，c）。而与东亚局地人为气溶胶排放特征不同的是，欧洲的人为气溶胶排放在20世纪后半叶早期显著增加，在20世纪80年代后迅速减少。1950-1980年间，欧洲人为气溶胶排放的增加与东亚人为气溶胶排放的局地增加一起，通过导致对流层冷却使东亚副热带西风急流向赤道移动，削弱了东亚夏季风环流。更为重要的是，在1980-2010年间，欧洲减少的人为气溶胶排放导致了北半球中高纬度对流层升温诱发大气遥相关响应。该大气遥相关波列从欧洲沿中纬度西风带一直传播到亚洲东北部，导致了东亚大气环流的异常变化（图2）。欧洲人为气溶胶排放的年代际变化通过大气遥相关过程解释了为什么20世纪80年代后，尽管东亚局地的人为气溶胶排放增加，但东亚夏季风依旧表现出加强的变化特征（图1b，d）。
本研究结果表明，亚洲局地的人为气溶胶排放虽然对东亚夏季风的长期变化具有一定的调控作用，但是源自欧洲的非局地人为气溶胶排放的年代际变化在调控东亚夏季风年代际变率方面发挥着更为重要的作用。这一结果丰富了人类活动影响区域气候变化的物理框架，为提高东亚夏季风预测水平提供了新的思路。
图1. 1950-2010年间北半球夏季（6-8月平均）降水异常EOF第一模态（a，c，e）、第二模态（b，d，e）及850hPa风场和550nm气溶胶光学厚度对PC1和PC2的回归。
图2. 不同年代间北半球夏季（6-8月平均）200hPa位势高度异常与欧洲（40°N-60°N, 0-50°E）区域平均对流层（200hPa-850hPa平均）温度异常的相关系数（左列），以及200hPa流函数（填色）和波活动通量（矢量）变化趋势（右列）。
发表文章列表：
Shao, Z., Wang, H., Geng, Y.-F., Diao, C., Xu, Y., & Zheng, X. -T. (2023) East Asian summer monsoon response to anthropogenic aerosols redistribution: contrasting 1950–1980 and 1980–2010 to understand the role of non-Asian forcing. Climate Dynamic.
文章链接： https://doi.org/10.1007/s00382-023-07016-x.