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全球變暖使大氣的持水能力增加，水循環過程受到影響，降水特徵發生改變。降水特徵的變化能夠通過影響旱澇災害、水資源和城市排水系統，直接對經濟與社會活動產生顯著影響。因此，理解全球增暖背景下降水特徵的變化，既是氣候變化研究領域關注的國際熱點科學問題，又對水資源管理等經濟和社會活動具有重要參考價值。然而，在氣候變化歸因檢測研究領域，受降水變化的不均勻性、自然變率雜訊的影響、資料質量和氣候模式自身性能等因素的影響，較之溫度變化的檢測，對降水變化的檢測一直是一個富有挑戰性的問題。觀測中，東亞降水在過去50年發生了顯著的變化，諸多研究表明自然變率在其中發揮了重要作用，而圍繞著人類活動對東亞降水的作用是否顯著，氣候學界尚少有研究涉及。最近，圍繞著近50年東部日降水總量隨強度分佈的變化問題，我所博士生馬雙梅和周天軍研究員與英國、美國和德國學者合作，基於降水觀測資料，結合CMIP5模式歷史氣候模擬分離強迫試驗的集合模擬結果，並使用「最優指紋」檢測歸因方法。研究發現，人類活動對近50年東部地區日降水量分佈向更高日降水強度的偏移具有可檢測和可歸因的影響。觀測到的日降水分佈由弱降水事件向強降水事件的偏移主要源於溫室氣體強迫的貢獻，而人為氣溶膠強迫部分抵消了溫室氣體強迫的作用↓ 1956−2005年，觀測和模式模擬中，東部弱降水（日降水強度落入最低的35%強度等級的事件）和強降水（日降水強度落入最高的10%強度等級的事件）對應的區域平均降水量的變化。黑色柱表示觀測結果。紅色、棕色、藍色、橙色和綠色柱依次表示所有外強迫（ALL）、人為強迫（ANT）、溫室氣體強迫（GHG）、人為氣溶膠強迫（AA）和自然強迫（NAT）試驗多模式集合平均（MME）的結果。不同符號代表不同的模式 除了熱力作用，在動力作用方面，溫室氣體強迫導致的全球增暖使相鄰海洋和通過中緯度西風向東部地區的水汽輸送增強，也有利於該地更強降水的發生。人為氣溶膠導致的地表冷卻在一定程度上抵消了溫室氣體強迫導致的水汽輸送的增強。上述成果於近日在美國氣象學會Journal of Climate雜誌發表。論文信息：Ma, S., T. Zhou*, D. Stone, D. Polson, A. Dai, P. Stott, H. Storch, Y. Qian, C. Burke, P. Wu, L. Zou, and A. Ciavarella, 2017: Detectable anthropogenic shift toward heavy precipitation over eastern China. Journal of Climate, 30, 1381-1396, doi:10.1175/JCLI-D-16-0311.1中科院大氣物理研究所分享有意思的氣象科普知識提供大氣科學最新科研成果歡迎投稿