科研研究

JGR-A: 碳中和后南亚高压仍出现南移趋势

发布时间:2023-10-12 来源:无 518

南亚高压(SAH)是一个位于亚洲大陆上空,对流层高层和平流层底部的大型反气旋系统,是由南亚夏季风降水和青藏高原的地形加热驱动所产生的。作为亚洲夏季风系统中的一员,其位置和强度变化可能引起其它地区气候响应。

  降水引起的潜热释放可能会影响南亚高压响应。以往研究表明,由于南大洋深海增暖,导致在大气CO2浓度增加和稳定阶段,印度洋地区出现了相反的降水响应。不同大气CO2浓度路径会给南亚高压带来什么样的影响?中国科学院大气物理研究所黄刚研究员团队对此展开了研究。

  团队利用第五次国际耦合模式比较计划中等排放情景(RCP4.5实验)的多模式模拟数据,研究了大气CO2浓度增加和稳定阶段的SAH响应。发现,在100hPa上,大气CO2浓度增加阶段SAH出现增强并向赤道方向移动的趋势;而在大气CO2浓度稳定阶段,SAH仍然出现向南移动,但其强度变化不大(图1)。200hPa上,SAH在大气CO2浓度增加和稳定阶段变化不大。不同高度上SAH的相反响应可能是由于位温变化的最大值出现在150-200hPa上,导致出现相反的垂直运动变化。利用线性斜压模式进一步研究了异常大气加热对环流的影响。结果表明:(a)在大气CO2浓度增加阶段,非绝热加热促进了南亚高压强度的增强,非绝热加热和层结变化共同导致了南亚高压出现了南移;(b)在大气CO2浓度稳定阶段,非绝热加热和层结变化都有利于SAH向赤道方向移动。但是由于非绝热加热中的潜热项和残差项的作用相互抵消,导致SAH强度变化不大。

  “该研究揭示了不同大气CO2路径下的SAH不同响应及相关机制,为进一步认识和理解碳中和对气候系统的影响提供了参考。”中国科学院大气物理研究所黄刚研究员强调。

  论文的第一作者是中国科学院大气物理研究所博士生侯虹宇,通讯作者是中国科学院大气物理研究所屈侠副研究员和黄刚研究员。该研究得到了国家自然科学基金重点项目(42141019和42175055)、第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0102)等共同资助。

图1 大气CO2浓度增加(a, c)和稳定(b, d)阶段东亚地区上空涡度响应(填色,单位:1×10-5s-1)及南亚高压(SAH)气候态分布(黑色曲线,单位:1×10-5s-1)。其中(a, b)为100hPa上结果,(c, d)为200hPa上结果。图中所示为多模式集合平均结果,打点表示超过80%的模式符号与集合平均结果一致。红色方框是为计算SAH强度指数所选区域。

 

文章信息:

Hou, H.Y., Qu, X., & Huang, G. (2023). Persistently southward of the South Asian high during the radiative forcing stabilization. Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 128, e2023JD038616. https://doi.org/10.1029/2023JD038616.


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