气候模式模拟显示:未来20年华北降水可能增加

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  我国华北地区的年降水量从1951年以来总体上呈减少趋势,速率为每10年减少14.5毫米。但近年来华北地区年降水量明显增多,在2003年至2012年的10年中,仅有两年降水量少于常年,其余8年均比常年偏多。今年1月1日至11月5日,华北区域平均降水量557毫米,比常年同期值偏多7.9%,已经超过了常年的全年降水量(525.3毫米)。统计显示,今年夏季,西北地区(甘肃、宁夏、青海、陕西、新疆)的降水也出现明显增加,平均降水量150.1毫米,较常年同期偏多25.7%,是1980年以来最多年,也是1951年以来第四多年。

  而在华南地区,年降水量在2003年后阶段性减少,已经有5年出现降水显著偏少年(2003年、2004年、2007年、2009年和2011年),一般较常年同期偏少10%至20%;长江中下游地区的年降水量,在2003年后,除2010年外,已经有8年比常年同期明显偏少,一般较常年同期偏少1%至15%。

  有研究表明,我国华北与长江中下游地区的降水多寡变化存在一个显著的准20年振荡周期,华北与长江中下游地区的降水存在此消彼长的周期性变化,降水格局大致20年至30年转换一次。这个周期性变化与东亚夏季风关系密切。东亚夏季风强时,我国雨带位置偏北;季风弱时,我国雨带位置偏南。东亚夏季风减弱和副热带高压位置偏南、强度偏大的这种大气环流年代际变化背景,是造成20世纪70年代中期以后我国华北地区干旱少雨、长江中下游地区洪涝多雨的主要原因。

  关于东亚夏季风在1977年以后减弱的原因,不少研究将其归因于赤道中东太平洋的年代际厄尔尼诺现象。它引起东亚夏季风减弱,造成水汽输送大多只能到达长江流域,从而引起长江流域降水明显增加,而华北地区降水明显减少。近期的研究指出,自20世纪90年代初期以来,东亚夏季风表现出恢复增强的特征;伴随着东亚夏季风的增强,我国东部夏季雨带出现北移。

  研究表明,未来20年北太平洋涛动可能进入负位相时期。北太平洋涛动是北半球大气中一个显著的、南北向跷跷板式的低频振荡,具体表现为北太平洋上的夏威夷高压与阿留申低压同时增强或同时减弱的现象。北太平洋涛动指数通常用代表夏威夷高压区域与代表阿留申低压区域的海平面气压差值来表示。根据北太平洋涛动和华北降水异常的相关关系,即北太平洋涛动负位相对应华北降水增多进行推断,华北降水在未来20年可能增加。

  气候模式的模拟结果表明,在温室效应的影响下,本世纪东亚夏季风强度将随着大气温室气体和气溶胶浓度的持续增加而显著增强。伴随着东亚夏季风的增强,我国东部夏季雨带可能出现年代际北移,即华北夏季降水可能增加。但如果温度持续升高,可能会延缓或者阻止这种转型。

  年代际尺度旱涝的预测是一个十分复杂的科学问题。由于理论认识和观测资料等方面的限制,上述预测意见包含许多的不确定性。