日前,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所尹寶樹研究員團(tuán)隊(duì)在印太區(qū)域復(fù)合型極端風(fēng)雨事件變異規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因子研究上取得新進(jìn)展,研究成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Geophysical Research Letters上。
全球變暖背景下,極端災(zāi)害事件頻發(fā)。以往研究較多關(guān)注極端降雨、高溫?zé)崂说葐我或?qū)動(dòng)因子或致災(zāi)因子的極端事件,但多個(gè)極端事件時(shí)空交織疊加的復(fù)合型事件往往會(huì)造成更嚴(yán)重的災(zāi)害影響,相關(guān)研究是近年來氣候變化研究領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題和重大科學(xué)挑戰(zhàn)。印太區(qū)域是氣旋、大氣河、強(qiáng)對(duì)流天氣等天氣過程頻發(fā)區(qū)域,導(dǎo)致復(fù)合型極端風(fēng)雨事件(亦即“狂風(fēng)暴雨”事件)多發(fā)。開展該區(qū)域復(fù)合型極端風(fēng)雨事件變異規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因子研究對(duì)提高致災(zāi)極端事件的氣候預(yù)測(cè)預(yù)估水平具有重要科學(xué)意義。
1979-2020年印太區(qū)域復(fù)合型極端風(fēng)雨事件氣候態(tài)平均(a,b)頻率(%),(c, d)無量綱強(qiáng)度和(e, f)持續(xù)時(shí)間(天)。左側(cè)為夏半年結(jié)果,右側(cè)為冬半年結(jié)果。
本研究將同日同地的風(fēng)速和降雨均高于當(dāng)日歷史記錄的95%分位數(shù)者定義為復(fù)合型極端風(fēng)雨事件。考慮其季節(jié)變化特性,將時(shí)間分為冬半年(11月到次年4月)和夏半年(5月到10月)。基于全球再分析數(shù)據(jù)ERA5(1979-2020),揭示了印太區(qū)域復(fù)合型極端風(fēng)雨事件的發(fā)生頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的季節(jié)特性,并創(chuàng)新性的量化了氣旋、大氣河及其他天氣系統(tǒng)對(duì)復(fù)合型極端風(fēng)雨事件氣候態(tài)特征及長(zhǎng)期變化趨勢(shì)的貢獻(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)印太區(qū)域內(nèi),西北太平洋及近岸區(qū)域的復(fù)合型風(fēng)雨事件在夏半年最為頻發(fā)、強(qiáng)度最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng),主要是由氣旋引起的;而大氣河是中國(guó)中西部及中南半島西北部區(qū)域復(fù)合型風(fēng)雨事件頻發(fā)的主要驅(qū)動(dòng)來源。赤道附近區(qū)域發(fā)生復(fù)合型極端風(fēng)雨事件的頻率較低,但在過去幾十年呈顯著增加趨勢(shì),推測(cè)主要是跟強(qiáng)對(duì)流過程增多有關(guān)。同時(shí),基于敏感試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),印太區(qū)域復(fù)合型極端風(fēng)雨事件的長(zhǎng)期變化主要是由極端風(fēng)和極端降雨之間的相依關(guān)系(dependence structure)變化引起的,而人為氣候變化對(duì)其是否有顯著影響,尚待進(jìn)一步探究。
論文第一(兼通訊)作者為中科院海洋所李德磊特聘研究員,通訊作者為尹寶樹研究員。合作者包括中國(guó)氣象科學(xué)研究院陳陽(yáng)副研究員、瑞士伯爾尼大學(xué)Martina Messmer博士、中科院海洋所朱聿超副研究員、天津科技大學(xué)馮建龍副教授和德國(guó)亥姆霍茲環(huán)境研究中心(UFZ)Emanuele Bevacqua博士。研究得到了中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然基金及中科院青促會(huì)等的聯(lián)合資助。
文章信息:Li, D., Chen, Y., Messmer, M., Zhu, Y., Feng, J., Yin, B., & Bevacqua, E. (2022). Compound wind and precipitation extremes across the Indo-Pacific: Climatology, variability, and drivers. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL098594.
文章鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL098594