上新世暖期和未来增暖背景下亚非夏季风降水变化的模拟对比研究

摘要

亚非夏季风降水对当地农业、水资源管理、粮食安全以及生态系统等均有广泛影响,其对全球变暖的响应特征是一个重要的科学问题。本研究基于上新世模式比较计划(PlioMIP2)的15个上新世暖期模式模拟数据和第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的31个高排放情景SSP5-8.5模式模拟数据,对比分析了上新世暖期和未来增暖背景下亚非夏季风降水变化特征的差异及其成因机制。结果表明:在这两类气候增暖背景下,亚非夏季风降水都呈增加的趋势,然而对应于全球平均1℃升温,季风降水在上新世暖期的强度增幅(0.24 mm/day/℃)明显大于其在未来增暖情景的强度增幅(0.17 mm/day/℃),前者降水异常值约为后者的1.4倍。这种差异主要源于,对应于全球平均1℃升温,上新世暖期中高纬增温幅度显著强于未来增暖情景,而低纬度较小。上新世暖期低纬和北半球中高纬度之间的经向温度梯度减弱幅度更大,有利于亚非夏季风环流显著增强,从而导致亚非夏季风降水强度显著强于未来增暖时期。本研究表明,气候增暖背景下低纬与中高纬度之间的经向温度梯度变化对亚非夏季风具有显著影响,准确衡量暖期南-北半球间经向温度梯度的变化对预估区域季风和水循环变化至关重要。