海洋所研究揭示氣候變暖導致復合風雨事件向極地遷移加強
近日,中國科學院海洋研究所尹寶樹團隊研究揭示氣候變暖導致復合風雨事件向極地遷移加強,成果發(fā)表于Nature-index期刊Geophysical Research Letters。
全球變暖背景下高影響天氣氣候事件頻發(fā),多個極端事件時空交織疊加的復合事件往往會造成更嚴重的災害,其變化、影響與風險防控是氣候變化領域的前沿科學問題和防災減災的重大挑戰(zhàn)。復合風雨事件,亦即“狂風暴雨”事件,影響海陸交通運輸安全,加速基礎設施和建筑損壞,危及社會經濟和人民生命財產安全。但當前對復合風雨事件未來預估變化、驅動機理及不確定性的理解卻極為有限,制約了有關未來氣候變化綜合風險的認知和適應行動的實施。
本研究基于13個CMIP6全球氣候模式(歷史試驗、SSP245和SSP585情景模擬試驗,每個模式3個集合樣本)與ERA5再分析數據的日降雨和日風速,診斷發(fā)現(xiàn)多模式歷史試驗集合中值結果能較為理想地刻畫全球復合風雨頻率、強度和持續(xù)時間的氣候態(tài)特征。進一步預估發(fā)現(xiàn),SSP245和SSP585情景下未來全球復合風雨事件將向極地遷移加強,主要表現(xiàn)為:發(fā)生頻率在南北半球50°以上高緯度區(qū)域顯著增多,而副熱帶區(qū)域顯著減少;事件強度在全球陸地范圍內普遍增強,在SSP585高排放情景下尤為顯著(圖1)?;跉w因敏感性試驗分析發(fā)現(xiàn),復合風雨頻率和強度的變化主要是由極端降水的變化引起的。此外,基于“故事線”(storyline)分析方法發(fā)現(xiàn),在區(qū)域層面上,模型結構性差異導致的極端風或極端降雨等驅動因子的變化,是復合風雨事件預估不確定性的主要來源。

圖??21世紀末期(2071-2100)復合風雨事件(a-b)頻率、(d-e)強度和(g-h)持續(xù)時間的多模式集合中值預估變化,參考期為1961-1990,第一二列分別代表SSP245和SSP585情景結果;(c, f, i)分別為頻率、強度、持續(xù)時間的全球緯向平均預估變化。打點區(qū)域代表變化顯著區(qū)域。
研究提供了有關氣候變暖背景下復合型風雨事件的新認知,基于氣候故事線的區(qū)域預估不確定性分析,可為制定更穩(wěn)健的區(qū)域適應策略提供科學指導,對防災減災和應對氣候變化有重要意義。
中國科學院海洋所李德磊特聘研究員為第一/通訊作者,德國亥姆霍茲環(huán)境研究中心(UFZ)Emanuele Bevacqua博士為共同通訊作者。合作者包括UFZ的Jakob Zscheischler教授,中國氣象科學研究院陳陽研究員,中國科學院海洋研究所尹寶樹研究員、齊繼峰研究員、朱聿超特聘研究員,天津科技大學馮建龍副教授,澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織Mandy Freund博士。研究得到了國家自然基金、中國科學院戰(zhàn)略先導專項(B類)、國家重點研發(fā)計劃及泰山學者等項目聯(lián)合資助。
相關論文:
Li, D., Zscheischler, J., Chen, Y., Yin, B., et al., (2024). Intensification and Poleward Shift of Compound Wind and Precipitation Extremes in a Warmer Climate, Geophys. Res. Lett., 51, e2024GL110135, https://doi.org/10.1029/2024GL110135.?
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. Geophys. Res. Lett., 49, e2022GL098594.??
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