中国夏季降水的年代际变化直接影响我国旱涝格局和水资源安全。以往相关研究多关注海温异常及海—气相互作用的影响,而对亚洲内陆高原(青藏高原、伊朗高原和蒙古高原)陆面热力协同强迫在降水年代际变化中的作用认识仍相对不足。
针对这一问题,中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队马耀明研究员等将青藏高原、伊朗高原和蒙古高原作为整体,系统分析了亚洲高原夏季感热异常及其对中国年代际降水格局的影响。研究发现,1979—2018年间,亚洲高原夏季感热呈现出青藏高原减弱、伊朗高原和蒙古高原增强的“三极型”异常特征,并在1998—1999年前后发生显著年代际转折。该感热异常模态与中国夏季降水“三极型”空间重组高度同步,即东北地区降水减少,西北地区和华南地区降水增多,二者相关系数达到0.92 (图1)。
研究进一步揭示了亚洲高原感热影响中国降水的物理过程。高原间感热异常形成的强热力对比可改变低层对流层厚度,激发蒙古—东北亚上空深厚的暖性反气旋异常,并进一步调整高空西风急流和罗斯比波源,从而影响下游水汽输送和中国夏季降水分配(图2)。基于偏最小二乘结构方程模型的定量分析表明,亚洲高原感热对中国夏季降水变率的总效应值为0.52,略高于关键海温模态的总效应值0.42,说明亚洲高原陆面热力强迫对我国年代际降水变化具有可与海洋强迫相当的重要影响。
该研究将中国夏季降水年代际变化的认识从传统以海洋强迫为主的框架,拓展到海—陆—气协同强迫框架,为理解和预测我国长期旱涝格局演变提供了新的陆面热力视角和物理依据。
上述研究成果以“Sensible heating over Asian plateaus is comparable to ocean forcing in modulating China’s interdecadal rainfall patterns”为题,发表在气候变化研究权威杂志《Advances in Climate Change Research》上。我所博士毕业生姚楠为论文第一作者,马耀明研究员和德国亥姆霍兹环境研究中心/莱比锡大学彭建教授为共同通讯作者,我所王宾宾研究员、德国亥姆霍兹环境研究中心Uwe Schlink教授、李雪莹博士、马思煜博士等参与研究。该研究获得国家自然科学基金项目(42230610)、国家重点研发计划项目(2023YFF0805300-3)、第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0103)和中国科学院青促会(2022069)等资助。
文章信息:Yao, N., Y. M. Ma, B. B. Wang, X. Y. Li, U. Schlink, S. Y. Ma, and J. Peng, 2026: Sensible heating over Asian plateaus is comparable to ocean forcing in modulating China’s interdecadal rainfall patterns. Advances in Climate Change Research. https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.06.003

图1 亚洲三大高原夏季感热异常与中国夏季降水年代际变化的关系。(a)亚洲高原夏季感热异常模态;(b)中国夏季降水异常模态;(c)二者归一化时间系数变化

图2 亚洲三大高原感热异常影响中国夏季降水的环流与水汽输送机制。(a)200 hPa罗斯比波源、风场及西风急流位置变化;(b)整层水汽通量散度和850 hPa水汽输送变化