在全球变暖的背景下,水循环可能加强,导致降水特征发生变化。许多研究指出,中国地区过去50多年小雨和中雨的频率呈现减少趋势,而大雨呈现增加趋势。现有的研究主要对中国地区降水和不同类型的降水事件的总体情况进行研究,较少有研究对中国不同类型降水的空间变异性进行定量分析。另一方面,中国降水变率与许多因素有关,包括厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)和太平洋年代际涛动 (Pacific Decadal Oscillation, PDO)。研究认为ENSO和PDO可能影响中国不同地区的降水。地表过程与资源生态国家重点实验室缪驰远教授等利用了由2400多个站点插值而成的1957-2014日降水数据,计算了湿润天数,大雨天数,以及大雨对总降水的贡献百分比三个降水指标的趋势以及空间异质性的变化趋势,利用合成的方法分析了ENSO和PDO的影响。研究结果发表在Environmental Research Letters期刊上。
结果表明,中国北方、江淮地区和华南地区的湿润天数呈现显著的下降趋势,而青藏高原和中国西北地区呈上升趋势。华南、江淮地区、西南部分地区大雨天数增多,中国地区大雨天数的空间异质性增加。另一方面,因为湿润天数和大雨天数变化的不均匀,强降水在年降水量中所占的比例越来越大。ENSO和PDO对中国地区降水变率的影响具有地带性特征,主要通过调节大尺度大气环流来实现。在厄尔尼诺年,华南地区降水日数和大雨降水日数同时增加。在PDO正位相时,湿润天数在中国北部的减少和中国东南部的增加可能是与东南季风的减弱有关。
图1. 中国地区不同ENSO和PDO位相湿润天数、大雨对总降水的贡献百分比、和大雨降水日数的合成分析。(a, c, e) 最强五年E1 Niño 年减去最强五年La Niña年的差异;(b, d, f) PDO正位相减去PDO负位相的差异
该研究有助于了解不同类型降水的变化情况及其空间异质性的变化,为更好的区域调水及洪涝预报提供依据。
地表过程与资源生态国家重点实验室