气候预估研究揭示环流不确定性可以解释全球季风降水未来增加的不确定性

来源：中科院大气物理研究所

全球陆地季风区，居住着全球约2/3的人口，是目前的一个重要研究区域。由于季风区内降水主要集中在夏季，这里的人们生活和生产用水都依赖于夏季风降水，但同时，夏季风降水的异常变化也容易造成旱涝灾害。

由于我国位于东亚季风区，夏季风降水一直受到关注。在全球变暖背景下，对于决策者而言，可靠的季风降水未来预估结果，将对东亚乃至全球季风区内的社会经济发展等具有重要意义。此前不少工作指出变暖背景下，季风降水将增多，但环流减弱，但预估结果存在较大的不确定性。

近日，中国科学院大气物理研究所的博士生陈梓明在其导师指导下，基于第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6），四种未来预估情景的试验（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5），探究了21世纪全球陆地季风区的夏季降水变化特征及模式间不确定性的来源。

图1. 四种预估情景下，全球陆地季风区（红框）和各子季风区，在近期（2021-2040）、中期（2041-2060）和远期（2080-2099）的夏季降水变化（中间粗横线）及其10th-90th的不确定性范围（柱），变化相对当前气候态（1995-2014）。单位：%

结果表明，四种气候预估情景下，全球陆地夏季风降水明显增多，其中高排放情景SSP5-8.5情景下降水增多（5.75%）和不确定性范围（-0.17%～11.68%）最大。降水增多主要是因为升温后大气水汽含量增多，水汽垂直输运增强导致。预估不确定性则与预估中季风环流变化的不确定性有关。通过给定海表面温度（SST）均匀升温驱动大气模式，发现环流变化的不确定性并没有显著减少，说明不同气候模式对相同升温分布的响应差异可以部分解释季风预估的不确定性。

该文章已发表在Geophysical Research Letters上。文章第一作者陈梓明表示“该工作指出降水增多的不确定性主要受环流变化的差异影响，因此了解造成环流变化的原因，便有可能得到更可靠的预估结果”。

图2. 不同模式间，SSP5-8.5情景下近期（2021-2040年，蓝色）、中期（2041-2060年，黄色）和远期（2080-2099年，红色），全球季风区和各个子季风区的局地夏季风降水变化的不确定性与环流不确定性的散点图