近日，中科院海洋所尹寶樹研究員團(tuán)隊在全球變暖背景下西北太平洋海洋熱浪事件歸因研究中取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于地學(xué)領(lǐng)域Top期刊Bulletin of the American Meteorological Society（IF=9.116）上。
極端天氣氣候事件歸因旨在量化人類活動與自然強(qiáng)迫對特定事件發(fā)生頻率或強(qiáng)度等特征的相對貢獻(xiàn)，是氣候變化領(lǐng)域的國際前沿和熱點(diǎn)方向。歸因結(jié)果是決策者制定應(yīng)對氣候變化減緩政策和適應(yīng)方案的重要科學(xué)依據(jù)。極端事件歸因研究長期聚焦陸地?zé)崂恕⒏珊祷驑O端降雨等，對海洋極端事件的關(guān)注嚴(yán)重不足，極大制約了有關(guān)氣候變暖致災(zāi)風(fēng)險的全面認(rèn)知。
海洋熱浪是一定海域內(nèi)發(fā)生的較長時間海水異常偏高的現(xiàn)象。2021年7月，日本海及鄰近海域的西北太平洋區(qū)域發(fā)生了破紀(jì)錄的海洋熱浪事件，沿岸一些區(qū)域溫度異常甚至超過4 （圖1），造成了重大生態(tài)和經(jīng)濟(jì)損失。為了明確人類活動與自然強(qiáng)迫對該次海洋熱浪事件發(fā)生的相對貢獻(xiàn)，研究團(tuán)隊利用了CMIP6模式多成員集合歸因試驗：一組為包含了人為強(qiáng)迫和自然強(qiáng)迫在內(nèi)的全強(qiáng)迫模擬試驗（ALL）；另一組為僅包含自然強(qiáng)迫的模擬試驗（NAT）。通過對比兩組試驗中與此次熱浪強(qiáng)度相當(dāng)?shù)氖录l(fā)生概率，發(fā)現(xiàn)人為強(qiáng)迫使得類似事件的風(fēng)險增加43倍（圖2a, 2e），這主要取決于氣候變化導(dǎo)致的平均海表溫度的增暖而不是由于海溫變率的變化。研究人員進(jìn)一步采用條件歸因的思路，基于與本次事件相似的環(huán)流型（圖2c, 2f）和相似的ENSO相位（圖2d, 2f）和非相似條件的比較，發(fā)現(xiàn)西北太平洋區(qū)域大氣反氣旋系統(tǒng)和拉尼娜均可使得類似強(qiáng)度海洋熱浪發(fā)生概率加倍（圖2f）。研究首次在同一方法框架下，量化并客觀比較了人為強(qiáng)迫、自然強(qiáng)迫等外強(qiáng)迫因素、大氣環(huán)流和ENSO等氣候系統(tǒng)內(nèi)部自然變率對類似海洋熱浪事件的貢獻(xiàn)。
文章第一作者為中科院海洋所李德磊副研究員，通訊作者為尹寶樹研究員。合作者包括中國氣象科學(xué)研究院陳陽研究員、中科院海洋所齊繼峰副研究員、朱聿超副研究員以及國家氣候中心陸春暉研究員。研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃政府間合作重點(diǎn)專項、國家自然基金、中科院B類先導(dǎo)專項、中科院青促會、泰山學(xué)者青年專家項目等的聯(lián)合資助。
論文信息：Li, D., Chen, Y., Qi, J., Zhu, Y., Lu, C. & Yin, B., (2023). Attribution of the July 2021 Record-Breaking Northwest Pacific Marine Heatwave to Global Warming, Atmospheric Circulation, and ENSO. Bulletin of the American Meteorological Society, 104(1), pp.E291-E297.
論文鏈接： https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/104/1/BAMS-D-22-0142.1.xml
圖1. (a) 2021年7月西北太平洋區(qū)域海表溫度異常，圖中黑框為本研究關(guān)注區(qū)域；（b）不同觀測數(shù)據(jù)及CMIP6多模式集合平均的海表溫度異常區(qū)域平均時間序列
圖2. 海洋熱浪事件定量歸因分析：（a-d）不同試驗7月海表溫度異常概率分布；（e-f）不同組合的風(fēng)險比及其不確定范圍
