研究揭示预估将来东亚–西北太平洋夏日风环流转变模式间差异的关键海气耦合机制

东亚–西北太平洋夏日风覆盖了人口稠密的东亚及西北太平洋沿岸地区，夏日风环流是东亚–西北太平洋夏日天气变异的核心，它对台风、降水、极端高温等等天气灾难要素都有紧张影响，为该区域带来全年一半以上的降水，非常的夏日风环流会造成紧张的洪涝、干旱等灾难，以致紧张的社会和经济损失。东亚–西北太平洋夏日风环流在将来全球变暖下将如何转变，也因此成为东亚地区应对全球变暖重点关注的题目之一。而目前天气转变预估所依靠的多模式情景模仿对这一题目的预估存在较大模式间差异，其模式间差异的来源也一向不清楚，这紧张影响对东亚–西北太平洋夏日天气转变预估的可信度。

　　近日，中国科学院大气物理研究所黄刚研究员课题组研究发现：之前看似紊乱的多模式预估的东亚–西北太平洋夏日风环流转变存在一个显明的模式间主导的模态，能诠释约30%的模式间方差，该模态表征了夏日风环流转变在“高–中–低”层的体系性模式间差异，其重要特性为“南北偶极子降水分布型”。研究进一步诠释了这种夏日风模式间差异的主导模态形成的机制，在全球变暖下，模式预估的热带亚印太海区海温转变分布型和东亚夏日风环流之间存在紧张的海气耦合过程，且相干的旌旗灯号在夏日风槽区存在显明的放大。在该海气耦合过程的主导下，若某模式预估的海温增暖在赤道西太平洋偏强，则该模式每每预估将来东亚夏日风低层环流体现为气旋性环流转变。研究进一步行使了课题组前期扩展提出的针对空间分布型的“观测束缚”(Emergent Constraint)方法(Huang and Ying 2015, J. Climate, 28, 4706–4723)校订了多模式预估的东亚–西北太平洋夏日风转变，认为：相较于目前的CMIP5多模式平均预估效果，全球变暖下中国北方、朝鲜半岛地区降水增长应该更多，而在中国南方、中南半岛和西北太平洋沿岸降水增长应该更少。

　　研究不仅进步了我们行使多模式荟萃预估将来全球变暖下东亚–西北太平洋夏日天气转变的可信度，还首次提醒了海气耦合过程在全球变暖下东亚夏日风转变及模仿预估不确定性中的紧张作用。成果发表在Environmental Research Letters。博士研究生周士杰为第一作者。

　　文章链接：

　　Zhou, S., P. Huang, G. Huang, and K. Hu, 2019: Leading source and constraint on the systematic spread of the changes in East Asian and western North Pacific summer monsoon. Environmental Research Letters, 14, 124059.

　　https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab547c

图例. 北半球夏日，偏强的赤道西太平洋海温增暖在东亚–西北太平洋夏日风区域（图中黑框）形成的气旋性低层环流转变（矢量箭头）及其造成的降水影响。