祝从文：赤道中太平洋暖海温和全球变暖加剧2019年长江伏秋重旱
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https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-020-0077-8
● 精彩看点
2019年8-10月，长江中下游地区遭遇了严重干旱，降水量和气温分别创自1961以来的历史最低和最高。本文通过分析自然变率和气候变化对该极端干旱事件的影响，揭示了主要源自自然内部变率的赤道中太平洋暖海温异常影响该极端干旱事件的机制，指出全球增暖提高了该类似极端干旱事件的发生概率。
本期嘉宾
祝从文 研究员
中国气象科学研究院，气候与气候变化研究所，副所长
封面故事
干旱之灼：
赤道中太平洋暖海温和全球变暖加剧2019年长江伏秋重旱
干旱，是指水分的收与支或供与求不平衡而形成的水分短缺现象。已故诗人、诺贝尔文学奖得主T. S. Eliot曾写到：“干旱是地球的死亡”。纵观历史，干旱带给了人类无穷的灾难。
电影《一九四二》剧照
1942年春夏席卷河南的大旱导致灾民流离失所，不得不踏上逃荒路。
● 干旱的形成主要取决于降水不足
干旱是世界上危害最广泛、最严重的自然灾害之一。我国地处东亚，季风气候明显，逐年之间季风的不稳定性造成了我国干旱的频繁发生，使干旱成为对我国影响最严重的自然灾害，对以“靠天吃饭”为主的农业社会影响极大，往往直接导致农业减产或绝收，进而出现蝗灾、河道变迁等次生问题。如果灾害连年，则灾荒会进一步加重，甚至影响社会变迁或朝代更替。以1637—1643年发生的长达7年的全国大旱——“崇祯大旱”为例，这场波及南北23个省份的苦旱导致赤地千里，江河断流，泉井涸竭，禾苗干枯，颗粒无收。灾荒成为农民起义的导火索，内忧外患之下明王朝走向灭亡。历史气候学家认为，这可能是中国东部地区过去2000年最严重的一次持续性旱灾。
图源：网络
● 干旱的形成主要取决于气候
近年破历史记录的极端天气气候事件的频发，凸显了全球气候变化的威胁。干旱往往源于一个长时期内降水的不足，被认为是水循环的一个极端状况。由于干旱对人类生活、农业和所受影响地区的生态系统的破坏性影响，越来越多的研究关注于理解全球增暖背景下干旱的变化，并力求量化人类活动和自然内部变率对干旱的作用。
2019年11月1日，在安徽省阜阳市临泉县吕寨镇杨庄村，干旱地里的麦苗。（图片来源：网络）
● 2019年长江中下游地区发生严重伏秋连旱
“2019年长江中下游的伏秋连旱现象属于极端持续性气候事件，与全球变暖等全球尺度的气候变化并不存在直接联系。但是，全球变暖通过气候系统自然变率之间的协同作用改变区域环流格局，进而影响不同区域极端天气气候事件的发生规律”。
《大气科学进展》2020年第11期封面：封面图片展现的是2019年秋季干旱期间拍摄的江西鄱阳湖干涸的湖底照片。
2019年8-10月，长江中下游流域发生了自1961年以来最极端的持续性气象干旱事件，导致230万公顷农作物受灾，直接损失超过2.1亿美元。中国气象科学研究院的马双梅博士和祝从文研究员等针对这次干旱事件的发生机理进行了研究，他们的结果显示中部型ENSO和人类活动导致的全球变暖的联合作用是导致这次极端持续性干旱事件的原因。中部型ENSO的海温增暖导致了西北太平洋气旋性环流异常，加强了西北侧的偏北风和减少了来自南海上空的水汽输送；同时，海温异常加强了区域经向Hadley环流，其持续性下沉气流抑制了长江中下游地区的对流和降水的发生。气候模式（Community Earth System Model）的模拟的结果表明，人类活动导致的全球变暖通过减少极端降水事件极大增强了长江中下游地区干旱发生的频率，需要引起社会和政府的高度重视。该文已被《Advances in Atmospheric Sciences》接收并出版，并被选为本刊2020年第11期封面论文。
在国家重点研发和国家自然科学基金等项目的联合资助下，中国气象科学研究院马双梅副研究员和祝从文研究员及浙江省气象局刘娟高工一起紧密合作，首先基于观测确立长江中下游地区干旱发生对应的主要大气环流机制，然后基于CESM-LE计划（Community Earth System Model Large Ensemble Project）模式模拟结果，研究了自然内部变率和气候变化对该极端事件的影响。
马双梅副研究员介绍，“中太平洋暖海温异常导致西北太平洋出现气旋性环流异常，其西北侧的北风异常减弱了源自南海的水汽输送，增强了长江中下游地区的下沉运动，抑制局地对流，导致降水稀少。”赤道中太平洋极端暖海温异常作为气候系统内部变率，对2019年长江中下游地区的伏秋连旱具有重要贡献；同时，人类活动引起的全球变暖显著增加了类似2019年长江中下游地区极端干旱事件的发生概率。祝从文研究员进一步指出，“基于CESM-LE计划的模式模拟结果，全球变暖使类似2019年长江中下游地区的极端少雨、高温和热干旱事件的发生概率大约增加了2倍。”
赤道中太平洋暖海温和全球变暖对2019年长江中下游伏秋重旱的影响。（作者提供）
在未来气候变化背景下，极端干旱事件将可能更频发，我国将可能面对更凶悍更频繁的极端干旱事件的影响，势必需要以更科学有效的手段应对大自然的挑战。因此，刘娟高工强调，了解极端干旱事件在全球变暖背景下的新特征，不仅能为应对气候变化提供更多依据，还能进一步全社会提升防灾减灾的意识和水平。
免费全文链接：http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-020-0077-8
作者介绍
马双梅（第一作者）
副研究员，硕士研究生导师
中国气象科学研究院，气候与气候变化研究所
主要从事极端天气气候事件归因研究。目前，主持国家自然基金青年项目1项，完成中国气象局气候变化专项课题一项，共发表20篇学术论文，以第1作者发表SCI论文13篇，核心期刊论文1篇。
祝从文 （通讯作者）
研究员，博士研究生导师，二级研究员
中国气象科学研究院，气候与气候变化研究所，副所长
长期从事东亚季风变化机理和气候预测研究，主持过国家自然基金重点和面上等多项课题，是中国气象局“次季节创新工程”的方向首席，气科院“东亚季风S2S研究团队”的首席，气科院-南信大“S2S联合研究中心”主任。在国内外学术期刊发表论文80余篇，荣获2006年度茅以升北京青年科技奖，担任“九、三”社中央第十四届资源环境委员会委员。
刘娟（第三作者）
高级工程师
浙江省气象局，气象服务中心
主要从事应用气象和公共气象服务研究。主持过浙江省气象局科技研究项目2项，中国气象局山洪地质灾害防治气象保障工程项目1项，参与浙江省科技厅基础公益研究项目1项。共发表学术论文8篇，以第1作者发表论文3篇，其中核心期刊论文1篇。
本文作者：马双梅，祝从文，刘娟