由人類活動引起的全球增暖已經成為人類近幾十年來面對的最嚴峻的挑戰之一🌯,而南亞地區是受自然災害影響最嚴重的地區之一,幹旱、洪澇和熱浪等極端事件的發生頻率和強度隨著全球變暖都顯著增加。近年來🖖🏻,南亞地區頻繁發生持續的高溫熱浪以及極端幹旱事件🚵🏽♂️,並伴隨著夏季風的爆發時間比常年平均日期的推遲,造成了巨大的生命和經濟損失🏺。我系張人禾院士團隊前期研究發現印度夏季降水和氣溫異常的年際變異在月與月之間存在很大的差異, 6月份受到厄爾尼諾衰退年的調控作用最強🍢;在厄爾尼諾衰退年的6月份,北印度洋海溫暖異常顯著加劇了南亞夏季風爆發偏晚,厄爾尼諾和北印度洋海溫二者的共同作用導致了6月印度降水偏少和高溫異常。研究還提出一個同時考慮夏季赤道太平洋和北印度洋海表面溫度異常的二元回歸預報模型,可以顯著改善印度6月降水和氣溫的預測水平(Zhou et al., 2019, JC, GRL; 沐鸣2平台新聞鏈接♡,https://news.fudan.edu.cn/2020/0417/c5a104734/page.htm)🧸🤦🏽♂️。
近期,我系張人禾院士團隊在前期研究的基礎上🔝,進一步發現厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)對南亞夏季風爆發的影響存在顯著的年代際變化。相比1960-1985年間,ENSO對印度中部夏季風爆發推遲的影響在1986-2010年間更為顯著👮🏻🎪,且這種增強的影響主要與印度洋的海溫響應以及熱帶印度洋-西太平洋電容器機製(IPOC)的加強密切相關。研究表明,進入1986年以後,熱帶印度洋與太平洋之間海洋大氣耦合作用出現顯著的年代際增強以及ENSO本身的變率也在變大,熱帶南印度洋在ENSO次年春季(3月-5月)的變暖現象比前一個時期更為顯著🍏。這種異常的海洋變暖引發了巨地對流加強和低層風場的輻合,伴隨著北印度洋的東北風異常📁😭。同時,它還導致熱帶西北太平洋地區的低層出現異常反氣旋式環流🫰🏽,西太反氣旋南側的東風異常向西延伸至北印度洋地區,與東北風異常相結合,促成了6月北印度洋海溫異常升高,這一變化導致南亞夏季風爆發的推遲,以及印度中部的高溫熱浪的異常偏強🧓🏼。而在1960-1985年間🐞,上述海洋大氣耦合過程相對偏弱,導致北印度洋變暖程度較低🎆,南亞夏季風爆發的推遲較少,以及印度中部地區的增溫幅度減小。進一步的分析表明,這些年代際增強歸因於熱帶南印度洋熱力反饋的加強以及ENSO本身變異性的增加,尤其是在春季🏭,其中以1980年代中期為轉折點👨🏼🦰📨。
這項研究不僅增進了我們對ENSO與印度季風之間復雜相互作用的理解🔬,而且對於預測和應對氣候變化具有重要意義。隨著全球氣候系統的不斷變化,了解這些自然現象的年代際變化對於製定有效的氣候適應策略至關重要。相關研究成果已發表於《Climate Dynamics》。

圖1. 1986–2010和1960–1985年間厄爾尼諾次年6月南亞地區的氣溫和降水異常以及兩個時期的差異。

圖2. 1986–2010和1960–1985年間厄爾尼諾(紅線)以及相關聯的熱帶印度洋(黑線)👷🏿、北印度洋(綠線)、西南印度洋(藍線)海溫演變特征⛺️。
論文信息:
1. Zhou, Zhen-Qiang* and Renhe Zhang, 2024: Interdecadal variation of ENSO teleconnections to surface air temperature over central India during summer monsoon onset. Climate Dynamics, 63, 14. https://doi.org/10.1007/s00382-024-07519-1
2. Zhou, Zhen-Qiang, Shang-Ping Xie, and Renhe Zhang*, 2019: Variability and predictability of Indian rainfall during the monsoon onset month of June. Geophysical Research Letters, 46, 14782-14788. https://doi.org/10.1029/2019GL085495
3. Zhou, Zhen-Qiang, Renhe Zhang*, and Shang-Ping Xie, 2019: Interannual variability of summer surface air temperature over central India: Implications for monsoon onset. Journal of Climate, 32, 1693-1706. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0675.1