全球變暖對五個副熱帶高壓具有不同的影響

副熱帶高壓是夏季副熱帶大氣環流的重要組成部分，它是驅動副熱帶季風和沙漠氣候的基本大氣環流因子。北半球夏季的副熱帶高壓分別位於北太平洋和北大西洋，而南太平洋夏季的副熱帶高壓分別位於副熱帶南太平洋，南大西洋和南印度洋。當前圍繞人為溫室氣體強迫對熱帶大氣環流的影響和機理已經有較為系統的理解，但是關於副熱帶高壓對全球變暖的響應及其機理學術界尚未形成共識。

要評估副熱帶高壓強度的變化，度量指標的選取是關鍵。最近氣象局廣州熱帶所何超副研究員與科學院大氣物理研究所吳波、鄒立維副研究員等合作，利用氣候系統模式，系統研究了全球夏季副熱帶高壓對人為溫室氣體強迫的響應。基於渦度、散度和垂直速度的指標一致顯示：耦合模式在人為溫室氣體的強迫下，預估未來北太平洋、南大西洋和南印度洋副熱帶高壓減弱，而北大西洋和南太平洋副熱帶高壓增強（圖1）。每升溫1度，這五個副熱帶高壓強度的變化幅度不超過5%，其中北太平洋副熱帶高壓的強度減弱幅度最大。

副熱帶高壓強度的響應主要受兩個因素的控制：一是對流層靜力穩定度的增強，二是非絕熱加熱的非均勻變化。溫室氣體強迫通過濕絕熱調整使得對流層靜力穩定度整體增強，從而副熱帶下沉區內的下沉運動能夠誘發額外的的絕熱加熱，進而削弱所有副熱帶高壓的強度。另一方面，對流層的總非絕熱加熱的變化是不均勻的，它能夠削弱北太平洋副熱帶高壓，卻增強北大西洋和南太平洋副熱帶高壓。靜力穩定度和非絕熱加熱變化的總體效果是使得北大西洋和南太平洋副熱帶高壓增強，而其他三個副熱帶高壓減弱。

上述研究發表在2017年8月的Journal of Climate.

關鍵詞：全球變暖，副熱帶高壓，靜力穩定度，非絕熱加熱

論文信息：

He C, Wu B, Zou L, Zhou T (2017) Responses of the Summertime Subtropical Anticyclones to Global Warming. J Climate 30 (16):6465-6479.

圖1 預估的夏季925hPa渦度變化。黑色和白色等值線分別代表20世紀後半葉和21世紀後半葉的副熱帶高壓區的氣候態範圍，填色代表30個模式集合平均預估的變化，其中黑色打點區域表示預估的變化達到70%的模式間同號率。