全球幹旱區佔陸地面積的41%，全球38%以上的人口居住于此。作為對氣候變化和自然災害最敏感的地區之一，理解幹旱區對輻射強迫的響應具有重要科學和社會意義。前人研究集中于人為外強迫（如溫室氣體，人為氣溶膠等）對幹旱區氣候變化的影響，對自然外強迫的影響關注較少。火山爆發作為自然外強迫中引起大幅度輻射強迫變化的因子，

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能夠通過噴發產生硫酸鹽氣溶膠，減少到達地面的太陽短波輻射，產生冷卻作用。理解火山爆發對幹旱區降水的影響具有重要的科學意義。　　最近，中國科學院大氣物理研究所博士研究生左萌在其導師指導下，通過對多套長時間尺度的重建資料、高分辨率的觀測資料以及過去千年多成員氣候模式模擬結果的分析，指出火山爆發對全球幹旱區降水的影響及其物理機制。具體來講，

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位于不同緯度的火山爆發後次年均對應著全球幹旱區降水的增加，

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但背後的物理機制不同。他們基于模式結果使用水汽收支和準地轉垂直運動方程發現與環流變化相關的動力過程在降水變化中起著主導作用。北（南）半球火山爆發後南（北）半球幹旱區降水的增加是由增強的越赤道氣流帶來的暖平流造成的；熱帶火山爆發後全球幹旱區降水的增加主要受季風-沙漠耦合機制的控制。此外，

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該研究還將分析延伸到極端降水變化上，選取了連續幹燥指數和連續濕潤指數表征極端幹濕變化。結果表明全球幹旱區極端降水的響應與平均降水分布一致，但在區域尺度上響應更敏感。極端降水的變化說明了雖然火山爆發後幹旱區平均降水增加，持續幹天減少有利于社會生產，

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但同時持續濕天的增加以及其他極端強降水的增加也會為生態脆弱的幹旱區帶來自然災害。　　“這一工作的價值之一在于使用了多套重建資料、觀測資料首次全面揭示火山爆發後全球幹旱區的降水響應，並使用物理診斷方法定量分析了決定降水響應的因子，

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這有助于深入理解不同緯度火山影響幹旱區降水的不同物理過程，

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並對CMIP6的年代際氣候預測計劃（DCPP）、地球工程（Geoengineering）中的注入硫酸鹽氣溶膠試驗具有重要參考意義”，該文第一作者左萌說。　　上述成果近日在Journal of Geophysical Research: Atmospheres雜志發表。　　關鍵詞：火山爆發全球幹旱區環流變化極端降水　　參考文獻：　　Zuo錛 M.錛 Zhou錛 T. *錛 & Man錛 W. (2019). Wetter global arid regions driven by volcanic eruptions. Journal of Geophysical Research: Atmospheres錛 124. https://doi.org/10.1029/2019JD031171.　　https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JD031171圖1. 三類火山爆發後全球幹旱區的幹濕變化及物理機制的示意圖。 (a) 北半球火山；(b) 熱帶火山；(c) 南半球火山。全球變暖將導致ENSO降水異常東移　　ENSO振蕩是氣候系統最強的年際變率信號。在El Nino（ENSO正位相）發生時，

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赤道中東太平洋降水增加。降水釋放的潛熱導致熱帶太平洋上空形成深厚的加熱異常，驅動全球氣候系統發生變化。前期研究基于耦合模式比較計劃第五階段（CMIP5）提供的耦合模式氣候預估試驗結果指出，人類活動導致的全球變暖將引起ENSO驅動的熱帶降水異常向東移動，

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進而引起未來整個氣候系統對ENSO響應的劇變。但是，耦合模式的預估結果尚缺少堅實的理論支撐。其中一個關鍵的難點是耦合模式中未來ENSO強度本身將變強還是變弱存在巨大的不確定性。　　中國科學院大氣物理研究所吳波副研究員指導南京信息工程大學客座博士生顏子翔，和夏威夷大學Tim Li教授、英國Exeter大學Mat Collins教授、英國氣象局Hadley中心Robin Clark和James Murphy博士、大氣所週天軍研究員和南京信息工程大學譚桂容教授開展合作，在Science Advances雜志上發表文章，提出了理解全球變暖背景下ENSO驅動降水異常東移的新機制（圖1）。該研究分析了英國氣象局開展的大集合氣候變化模擬試驗結果。全球變暖背景下，由于熱帶太平洋信風減弱，太平洋副熱帶經向翻轉環流（STC）減弱，導致ENSO經向寬度（指SST異常）變窄。即使ENSO強度變化不大，變窄的ENSO將加強赤道中東太平洋水汽輻合異常，令降水異常東移（圖2）。　　全球變暖背景下，El Nino降水異常的東移將導致El Nino在成熟位相冬季之後加速衰減，令El Nino維持時間變短。　　Zixiang Yan錛 Bo Wu*錛 Tim Li錛 Mat Collins錛 Robin Clark錛 Tianjun Zhou錛 James Murphy and Guirong Tan: Eastward shift and extension of ENSO-induced tropical precipitation anomalies under global warming. Science advances錛 2019. https://advances.sciencemag.org/content/6/2/eaax4177 圖1 ESPPE大集合氣候變化模擬試驗模擬的當前氣候條件下（a）和全球變暖條件下（b）ENSO引起的熱帶太平洋降水異常。圖2. 全球變暖背景下，ENSO驅動的熱帶降水異常東移的機制示意圖。http://www.iap.cas.cn/xwzx/zhxw/202001/t20200113_5486290.html，