Sự chuyển giao từ ẩm sang khô ở Tây Nam Trung Quốc năm 1994 liên quan đến sự ấm lên của hồ nhiệt đới

Springer Science and Business Media LLC - Tập 51 - Trang 3111-3123 - 2018
Lin Wang1, Gang Huang2, Wen Chen2,3, Wen Zhou4, Weiqiang Wang5
1CAS Key Laboratory of Regional Climate-Environment for Temperate East Asia, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3Center for Monsoon System Research, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4Guy Carpenter Asia-Pacific Climate Impact Centre, School of Energy and Environment, City University of Hong Kong, Hong Kong, China
5State Key Laboratory of Tropical Oceanography, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, China

Tóm tắt

Khí hậu mùa thu ở Tây Nam Trung Quốc (SWC) đã trải qua một sự chuyển giao đáng kể từ ẩm sang khô vào năm 1994. Liên quan đến sự thay đổi này của lượng mưa, các dấu hiệu thập niên của dòng chảy khí quyển quy mô lớn và nhiệt độ mặt nước biển (SST) xác định một nguồn gốc động lực có thể: hồ nhiệt đới (TWP) bao gồm khu vực phía tây bắc Thái Bình Dương nhiệt đới (TNWP, 3°S–12°N và 110°E–150°E) và khu vực Ấn Độ Dương phía đông nhiệt đới (TEI, 10°S–3°N và 80°E–110°E). Sự chuyển đổi từ pha lạnh sang ấm của SST TWP đã diễn ra vào năm 1994, trùng hợp chính xác với thời điểm chuyển giao chế độ lượng mưa của SWC. Trong giai đoạn sau năm 1994, các trạng thái ấm ở khu vực TNWP và TEI tương tác theo cách đồng sinh để thúc đẩy một thập kỷ khô ở SWC. Ở một phía, SST ấm trên khu vực TNWP kích thích một cơn lốc xoáy dị thường tập trung trên Biển Đông hướng ngược lại với dòng vận chuyển độ ẩm khí hậu và gia tăng gió theo phương đông ở phía tây của nó đi kèm với sự suy giảm dòng chảy về phía bắc; ở phía còn lại, SST ấm trên khu vực TEI có tác dụng làm gia tăng dòng chảy vào TEI với việc chuyển giao độ ẩm sang SWC giảm và hướng độ ẩm về phía Biển Ả Rập phía bắc và ra khỏi con đường hướng về SWC. Trong khi đó, tầng đối lưu ở SWC bị chặn lại bởi sự lún xuống, mà được đóng góp chung bởi TNWP và TEI. Do đó, lượng cung cấp độ ẩm bị giảm, hoạt động đối lưu bị ức chế, và sự phân kỳ dị thường ở SWC diễn ra, tạo ra tình trạng thiếu lượng mưa tại đây. Ngược lại, SST lạnh TWP trong giai đoạn 1961–1994 lại ủng hộ điều kiện ẩm ướt ở SWC, khi mà một kiểu tuần hoàn hoàn toàn đối xứng tồn tại. Hơn nữa, vai trò chi phối của TWP được xác nhận, vì phản ứng mô hình đối với tác động SST TWP đơn lẻ rất giống với bằng chứng quan sát được. Cuối cùng, cũng phát hiện rằng ảnh hưởng dây liên kết do TWP gây ra mạnh hơn ở phía nam SWC so với phía bắc SWC, điều này giải thích cho gradient từ nam đến bắc của tín hiệu giữa các thập kỷ về lượng mưa ở SWC.

Từ khóa

#Đông Nam Á #Khí hậu #Hồ nhiệt đới #Biến đổi khí hậu #Lượng mưa

Tài liệu tham khảo

Barriopedro D, Gouveia CM, Trigo RM, Wang L (2012) The 2009/10 drought in China: possible causes and impacts on vegetation. J Hydrometeor 13:1251–1267 Chen W, Wang L, Xue Y, Sun S (2009) Variabilities of the spring river runoff system in East China and their relations to precipitation and sea surface temperature. Int J Climatol 29:1381–1394 Chen J, Wu R, Wen Z (2012) Contribution of South China Sea tropical cyclones to southern China summer rainfall increase around 1993. Adv Atmos Sci 29(3):585–598 Chen W, Feng J, Wu R (2013) Roles of ENSO and PDO in the link of the East Asian winter monsoon to the following summer monsoon. J Clim 26:622–635 Chen J, Wen Z, Wu R, Chen Z (2015) Influences of northward propagating 25–90-day and quasi-biweekly oscillations on Eastern China summer rainfall. Clim Dyn 45:105–124 Ding Y, Wang Z, Sun Y (2008) Inter-decadal variation of the summer precipitation in East China and its association with decreasing Asian summer monsoon. Part I: observed evidences. Int J Climatol 28:1139–1161 Duan H, Wang S, Feng J (2014) Drought events and its influence in 2013 in China. J Arid Meteorol 32(2):310–316 Feng J, Chen W, Tam C-Y, Zhou W (2011) Different impacts of El Niño and El Niño Modoki on China rainfall in the decaying phases. Int J Climatol 31:2091–2101 Feng J, Wang L, Chen W (2014a) How does the East Asian summer monsoon behave in the decaying phase of El Niño during different PDO phases? J Clim 27:2682–2698 Feng L, Li T, Yu W (2014b) Cause of severe droughts in Southwest China during 1951–2010. Clim Dyn 43(7–8):2033–2042 Gill AE (1980) Some simple solutions for heat-induced tropical circulation. Q J R Meteorol Soc 106:447–462 Harada Y, Kamahori H, Kobayashi C, Endo H, Kobayashi S, Ota Y, Onoda H, Onogi K, Miyaoka K, Takahashi K (2016) The JRA-55 reanalysis: representation of atmospheric circulation and climate variability. J Meteor Soc Japan 94:269–302 Harris I, Jones PD, Osborn TJ, Lister DH (2014) Updated high-resolution grids of monthly climatic observations—the CRU TS3.10 Dataset. Int J Climatol 34(3):623–642 Huang R, Liu Y, Wang L, Wang L (2012) Analyses of the causes of severe drought occurring in Southwest China from the fall of 2009 to the spring of 2010. Chin J Atmos Sci 36(3):443–457 (Chinese) Jia X, Ge J (2017) Interdecadal changes in the relationship between ENSO, EAWM, and the wintertime precipitation over China at the end of the twentieth century. J Clim 30(6):1923–1937 Jia X, Lee J, Lin H, Alessandri A (2014) Interdecadal change in the Northern Hemisphere seasonal climate prediction skill: part I. The leading forced mode of atmospheric circulation. Clim Dyn 43:1595–1609 Jia X, Lin H, Ge J (2015) The interdecadal change of ENSO impact on wintertime East Asian climate. J Geophys Res 120(23):918–911 (935) Kobayashi S, Ota Y, Harada Y, Ebita A, Moriya M, Onoda H, Onogi K, Kamahori H, Kobayashi C, Endo H, Miyaoka K, Takahashi K (2015) The JRA-55 Reanalysis: general specifications and basic characteristics. J Meteor Soc Japan 93:5–48 Kuan CM, Hornik K (1995) The generalized fluctuation test: a unifying view. Econometric Reviews 14(2):135–161 Li X, Zhou W (2016) Modulation of the interannual variation of the India-Burma Trough on the winter moisture supply over Southwest China. Clim Dyn 46(1–2):147–158 Li Y, Xu H, Liu D (2009) Features of the extremely severe drought in the east of Southwest China and anomalies of atmospheric circulation in summer 2006. Acta Meteorologica Sinica 67:122–132 Li X, Wen Z, Zhou W, Wang D (2012) Atmospheric water vapor transport associated with two decadal rainfall shifts over East China. J Meteor Soc Japan 90:587–602 Liu P, Sui CH (2014) An observational analysis of the oceanic and atmospheric structure of global-scale multi-decadal variability. Adv Atmos Sci 31(2):316–330 Maher N, England MH, Gupta AS, Spence P (2017) Role of Pacific trade winds in driving ocean temperatures during the recent slowdown and projections under a wind trend reversal. Clim Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3923-3 National Meteorological Information Center (2012) Assessment report of China’s ground precipitation 0.5° × 0.5° gridded dataset (V2.0). National Meteorological Information Center, Beijing (in Chinese) Neale RB et al (2012) Description of the NCAR community atmosphere model (CAM 5.0). NCAR Tech. Note TN-486, p 274 Peng J, Zhang Q, Bueh C (2007) On the characteristics and possible causes of a severe drought and heat wave in the Sichuan-Chongqing region in 2006. Clim Environ Res 12(3):464–474 (Chinese) Piao J, Chen W, Wei K, Liu Y, Graf HF, Ahn JB, Pogoreltsev A (2017) An abrupt rainfall decrease over the Asian inland plateau region around 1999 and the possible underlying mechanism. Adv Atmos Sci 34(4):456–468 Ploberger W, Krämer W (1992) The CUSUM test with OLS residuals. Econometrica 60(2):271–285 Power S, Casey T, Folland C, Colman A, Mehta V (1999) Inter-decadal modulation of the impact of ENSO on Australia. Clim Dyn 15(5):319–324 Smith TM, Reynolds RW, Peterson TC, Lawrimore J (2008) Improvements NOAAs historical merged land–ocean Temp Analysis (1880–2006). J Clim 21:2283–2296 Sun S et al (2016) Shift in potential evapotranspiration and its implications for dryness/wetness over Southwest China. J Geophys Res Atmos 121:9342–9355 Sun S et al (2017) Attributing the changes in reference evapotranspiration in Southwestern China using a new separation method. J Hydrometeor 18(3):777–798 Tan H, Cai R, Chen J, Huang R (2017) Decadal winter drought in Southwest China since the late 1990s and its atmospheric teleconnection. Int J Climatol 37(1):455–467 Vicente-Serrano SM, Beguería S, López-Moreno JI (2010) A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index. J Clim 23:1696–1718 Wang L, Chen W (2012) Characteristics of multi-timescale variabilities of the drought over last 100 years in Southwest China. Adv Meteorol Sci Technol 2(4):21–26 (Chinese) Wang Z et al (2012) Analysis of climate anomaly and causation in summer 2011. Meteorological Monthly 38:448–455 (Chinese) Wang L, Chen W, Zhou W (2014) Assessment of future drought in Southwest China based on CMIP5 multimodel projections. Adv Atmos Sci 31(5):1035–1050 Wang L, Chen W, Zhou W, Huang G (2015a) Drought in Southwest China: a review. Atmos Oceanic Sci Lett 8:339–344 Wang L, Chen W, Zhou W, Huang G (2015b) Teleconnected influence of tropical Northwest Pacific sea surface temperature on interannual variability of autumn precipitation in Southwest China. Clim Dyn 45(9–10):2527–2539 Wang L, Chen W, Zhou W, Huang G (2016) Understanding and detecting super extreme droughts in Southwest China through an integrated approach and index. Q J R Meteorol Soc 142:529–535 Watanabe M, Jin FF (2003) A moist linear baroclinic model: coupled dynamical–convective response to El Niño. J Clim 16(8):1121–1139 Wu R, Yang S, Wen Z, Huang G, Hu K (2012) Interdecadal change in the relationship of southern China summer rainfall with tropical Indo-Pacific SST. Theor Appl Climatol 108:119–133 Yang J, Gong D, Wang W, Hu M, Mao R (2012) Extreme drought event of 2009/2010 over southwestern China. Meteor Atmos Phys 115:173–184 Yuan F, Chen W, Zhou W (2012) Analysis of the role played by circulation in the persistent precipitation over South China in June 2010. Adv Atmos Sci 29(4):769–781 Zeileis A, Kleiber C, Krämer W, Hornik K (2003) Testing and dating of structural changes in practice. Comput Stat Data Anal 44(1):109–123 Zhang R, Wu B, Zhao P, Han J (2008) The decadal shift of the summer climate in the late 1980s over Eastern China and its possible causes. Acta Meteorol Sin 22:435–445 Zhang C, Tang Q, Chen D, Li L, Liu X, Cui H (2017) Tracing changes in atmospheric moisture supply to the drying Southwest China. Atmos Chem Phys 17(17):10383–10393