近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）的郑佳喻副研究员与王春在研究员在2020年中国破纪录降水成因方面取得了新进展。相关结果预出版在中国科学-地球科学（Science China-Earth Sciences）上。
2020年6月长江流域的降水破了1979年以来的纪录（图1）。截止到6月28日，人民网报道我国南方地区有超过1200万人次受灾，78人死亡或者失踪，直接经济损失超过250亿元。研究表明，三个大洋（太平洋、印度洋和大西洋）的海温对2020年6月长江流域破纪录的强降水具有协同影响，但是大西洋起主导作用。
与三大洋海温变化相联系的是华北地区的200-hPa相对涡度负异常和南海的850-hPa相对涡度负异常（图2）。这两个区域的相对涡度负异常对应着西北太平洋副热带高压西伸偏北，有利于传输更多的水汽到长江流域，造成长江流域的降水正异常。具体来看，长江流域降水的变化主要受到华北涡度相关的大气过程所控制，而南海涡度可以通过提供水汽条件的形式增强长江流域的降水。
进一步的分析表明，5月西北大西洋的海温正异常可以激发出6月中纬度北大西洋的位势高度正异常，进而通过横跨欧亚大陆的大气波列活动影响华北涡度和长江流域的降水。而印度洋和热带北大西洋，作为太平洋El Niño事件的电容器，可以引起南海涡度负异常，通过加强水汽输送的方式增强长江流域的降水。因此，三个大洋对此次破纪录降水具有协同影响，但是大西洋起主导作用。
该研究加强了对于长江流域降水变率的理解，而且发现5月西北大西洋海温的异常是6月长江流域降水的一个很好的预测因子，为长江流域降水的预报提供了新思路。该研究中也从侧面表明，从三大洋的角度研究我国极端天气和气候事件的变化，有利于掌握我国极端天气和气候事件的变化规律，具有很强的科学意义和应用价值。
该研究由国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委重点项目、中国科学院战略性先导科技专项、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项、广东省引进领军人才项目等项目共同资助完成。
图1 2020年6月长江流域的降水异常(a,b)和1979-2020年6月长江流域(红色方框区域)降水指数的标准化时间序列(c)
图2 2020年6月长江流域破纪录强降水形成机制示意图
-Vor.: 相对涡度负异常; 蓝色箭头: 经过欧洲到达亚洲的大气波列活动; IO: 印度洋; TNA: 热带北大西洋. 西北大西洋引起中纬度北大西洋位势高度正异常, 通过横跨欧亚大陆的波列活动影响华北涡度, 而印度洋海温和热带北大西洋海温(前一年冬季太平洋的El Niño事件的电容器)与南海涡度的变化有关. 华北涡度和南海涡度联合造成了长江流域的强降水. 三个大洋均对2020年6月长江流域的降水有贡献, 但是大西洋起主导作用.
Zheng, J., and C. Wang, 2021: Influences of three oceans on record-breaking rainfall over the Yangtze River Valley in June 2020. Science China-Earth Sciences, 64, https://doi.org/10.1007/s11430-020-9758-9.
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