中國科學(xué)院大氣物理研究所在Geophysical Research Letters上發(fā)表的研究成果顯示，溫室氣體和人為氣溶膠排放造成了位于中亞上空的副熱帶西風(fēng)急流南移和減弱，最終導(dǎo)致20世紀(jì)50年代以來中亞北部地區(qū)夏季降水顯著減少，從而對當(dāng)?shù)氐乃Y源、生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)生活造成不利影響。

中亞遠(yuǎn)離海洋，降水稀少、蒸發(fā)量大，是全球最大的干旱-半干旱地區(qū)之一。降水量相對較高的中亞北部地區(qū)植被類型以農(nóng)田為主，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟來源。近年來，該地區(qū)地表水資源發(fā)生顯著變化，包括咸海的退縮和鹽堿化。地表水資源的變化以往多歸咎于修建水壩、河流引水和過度用水等人類活動的直接影響。最近，大氣所博士生江潔等基于國際“檢測歸因比較計劃”（DAMIP）的分離強迫數(shù)值試驗，揭示了20世紀(jì)50年代以來中亞北部夏季降水減少的物理機制和主要影響因子，指出中亞北部夏季降水的長期變化和人為外強迫有關(guān)。溫室氣體排放引起位于中亞上空的西風(fēng)急流中心南移，而人為氣溶膠的不均勻排放導(dǎo)致西風(fēng)急流強度減弱。西風(fēng)急流的南移和減弱，均有利于在中亞西北部高空形成異常反氣旋式環(huán)流，這給中亞北部帶來負(fù)渦度平流和冷平流，導(dǎo)致中亞北部下沉運動增強、降水受到抑制。副熱帶西風(fēng)急流強度和位置的變化，能夠共同解釋20世紀(jì)50年代以來該地區(qū)約80%的降水變化趨勢。

該研究的價值在于明晰了造成20世紀(jì)50年代以來中亞地區(qū)北部雨季降水減少的物理過程，指出人類活動的溫室氣體和氣溶膠排放通過調(diào)控與降水相關(guān)的關(guān)鍵大氣環(huán)流場以間接影響中亞水循環(huán)和水資源。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“絲綢環(huán)境”和國家自然科學(xué)基金的支持。

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不同強迫下西風(fēng)急流位置和強度變化情況：全強迫（黑）、溫室氣體強迫（紅）和人為氣溶膠強迫（藍(lán)）