中科院大气所：全球变暖将导致强西太平洋副热带高压事件增加

近日，中国科学院大气物理研究所研究员黄刚团队和澳大利亚联邦科学与工业研究组织科学家合作研究，表示在SSP-585排放情况下，未来如2020年这样的强西太平洋副热带高压事件的发生频率可能会增加。相关成果发表在《美国科学院院报》(PNAS)。

图片来自《美国科学院院报》(PNAS)

据了解，常规发展共享社会经济路径（SSP5）是一种高强迫情景，是唯一一个能使辐射强迫在2100年达到8.5W/m^2（瓦特每平方米）的SSP场景。SSP585情景是在SSP5基础上升级的代表性浓度途径8.5情景。辐射强迫，是指由于气候系统内部变化，如二氧化碳浓度或太阳辐射的变化等外部强迫引起的对流层顶垂直方向上的净辐射变化，其单位为瓦特每平方米。

西太平洋副热带高压（西太副高）是东亚夏季风系统的主要组成部分，对东亚夏季气候有重要影响。西太副高存在显著的年际变率，当其异常偏强时，系统西侧的南风携带来自热带海洋的大量水汽与来自北部的干冷空气相遇，导致夏季长江中下游地区降水偏多，甚至发生严重的洪涝灾害。2020年夏天，异常偏强的西太副高导致长江中下游地区发生洪水，给人民群众生命财产造成损失。

2020年长江流域洪涝，图片来自中科院大气所

西太副高的年际变率受到热带海温的影响。通过统计分析，研究指出热带中太平洋海温和印度洋海温是影响西太副高年际变率主模态的关键因子。热带海温异常可以通过调节局地和非局地降水和大气对流，进而造成西北太平洋的环流异常。该研究利用32个CMIP6模式，发现94%的模式模拟结果均表明，西太副高第一模态的变率在全球变暖背景下将会增加（如图）。CMIP6是世界气候研究计划(WCRP)发起的第六次国际耦合模式比较计划，目的是回答当前气候变化领域面临的新的科学问题,为实现WCRP“大挑战”计划所确立的科学目标提供数据支撑。

(A)32个CMIP6模式中20世纪（蓝色）和21世纪（红色）西太副高主模态变率变化特征，30个模式均表现出变率增加；(B)与(A)相同，但为强西太副高事件的变化；大多数模式表明西太副高变率及强西太副高事件的发生概率在全球变暖背景下将会增加，图片来自中科院大气所

全球变暖会导致降水和大气对流对海温变化的响应增强，这是因为根据克劳修斯水汽方程，大气饱和水汽压随着温度的升高而呈指数增长，使得气候变暖背景下大气的水汽含量增加，水汽对温度的响应也随着温度增加而增强。研究人员认为，这些变化与背景场海温的不均匀增温相结合，可以导致大气对流对太平洋中部海温的响应增强并造成更强的环流异常，进而使西太副高变率增加。

前述研究提出，未来西太副高变率增强可以提高强西太副高事件发生概率，表明全球变暖可能使如2020年这样的强西太副高事件，以及与之相关的我国东部洪涝灾害发生概率增加。该研究进一步说明了减排和碳中和的重要性。