大氣所揭示溫室氣體對(duì)南亞高壓的影響

　　南亞高壓是亞洲上空對(duì)流層高層平流層低層強(qiáng)大的反氣旋系統(tǒng)，是影響我國(guó)夏季氣候變化的關(guān)鍵遙相關(guān)型（如EAP型）得以發(fā)展維持的背景環(huán)流。理解南亞高壓在溫室氣體濃度升高背景下的氣候態(tài)調(diào)整有助于預(yù)估我國(guó)夏季氣候未來(lái)可能的變遷。

　　中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所博士屈俠和研究員黃剛利用耦合模式比較計(jì)劃第五階段（CMIP5）科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就南亞高壓對(duì)溫室氣體濃度增加的響應(yīng)開(kāi)展了研究。分析發(fā)現(xiàn)，在未來(lái)溫室氣體濃度升高背景下，耦合模式預(yù)估的南亞高壓均呈現(xiàn)出向赤道移動(dòng)的趨勢(shì)。導(dǎo)致這種響應(yīng)的原因有：一、潛熱變化。溫室氣體濃度升高情景下Walker環(huán)流減弱、“wet-get-wetter”和“warmer-get-wetter”機(jī)制的作用下，孟加拉灣和赤道西太平洋的降水潛熱釋放增強(qiáng)，其加熱調(diào)整引起的環(huán)流響應(yīng)對(duì)南亞高壓向赤道移動(dòng)有正貢獻(xiàn)。二、平均的層結(jié)變化與垂直環(huán)流的相互作用。未來(lái)溫室氣體濃度增加背景下，全球平均的增暖在300 hPa最大，這種層結(jié)變化與垂直環(huán)流輸送作用，在青藏高原及其南部產(chǎn)生獨(dú)特的加熱結(jié)構(gòu)：300 hPa以下為熱匯，250 hPa以上為熱源。這種加熱在當(dāng)今氣候南亞高壓的北部激發(fā)出氣旋異常，利于南亞高壓的主體向南移動(dòng)。

　　進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，上述兩個(gè)因子也是導(dǎo)致耦合模式預(yù)估的南亞高壓向赤道移動(dòng)幅度不同的主要原因。

　　上述研究結(jié)果刊登在Journal of Climate 和Theoretical and Applied Climatology上。

　　相關(guān)文獻(xiàn)：

　　Qu, X., and G. Huang, 2016: The Global Warming–Induced South Asian High Change and Its Uncertainty. J. Climate, 29, 2259-2273, doi:10.1175/JCLI-D-15-0638.1.

　　Qu, X., G. Huang, K. Hu, S.-P. Xie, Y. Du, X.-T. Zheng and L. Liu, 2015：Equatorward shift of the South Asian high in response to anthropogenic forcing. Theor. Appl. Climatol., 119, 113-122, doi:10.1007/s00704-014-1095-1.

　　圖1 CMIP5模式結(jié)合平均的南亞高壓中心（藍(lán)線）和脊線（紅線）隨時(shí)間的變化。1976-2005年為historical實(shí)驗(yàn)結(jié)果，2005-2099年為RCP4.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　圖2 線性斜壓模式（LBM）單個(gè)和組合熱源響應(yīng)的結(jié)果與CMIP5的RCP4.5集合平均響應(yīng)結(jié)果的空間相關(guān)系數(shù)，a為100 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)結(jié)果，b為100 hPa緯向風(fēng)場(chǎng)結(jié)果。LH*、MASC和RE*分別表示以未來(lái)溫室氣體濃度增加情景下潛熱變化、平均平流輸送項(xiàng)和殘余項(xiàng)驅(qū)動(dòng)LBM得到的響應(yīng)結(jié)果。