大氣所揭示溫室氣體對南亞高壓的影響

　　南亞高壓是亞洲上空對流層高層平流層低層強大的反氣旋系統(tǒng)，是影響我國夏季氣候變化的關(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)整有助于預估我國夏季氣候未來可能的變遷。

　　中國科學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劃第五階段（CMIP5）科學實驗數(shù)據(jù)就南亞高壓對溫室氣體濃度增加的響應開展了研究。分析發(fā)現(xiàn)，在未來溫室氣體濃度升高背景下，耦合模式預估的南亞高壓均呈現(xiàn)出向赤道移動的趨勢。導致這種響應的原因有：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，其加熱調(diào)整引起的環(huán)流響應對南亞高壓向赤道移動有正貢獻。二、平均的層結(jié)變化與垂直環(huán)流的相互作用。未來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。

　　進一步研究發(fā)現(xiàn)，上述兩個因子也是導致耦合模式預估的南亞高壓向赤道移動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：

　　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（藍線）和脊線（紅線）隨時間的變化。1976-2005年為historical實驗結(jié)果，2005-2099年為RCP4.5實驗結(jié)果。

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