中国西南干旱的年代际变化特征及其成因分析

In the last decade, a series of severe and extensive droughts have swept across Southwest China (SWC), resulting in tremendous economic losses, deaths, and disruption of society. Despite significant SWC drought related research, most of past efforts have been dedicated to extreme cases or interannual variability studies. However, features and possible cause with respect to decadal oscillation are still unclear. Therefore, this project proposes to investigate the characteristics and underlying mechanism in association with the interdecadal change of dryness-wetness in SWC and especially to explain why droughts become more frequent in the recent decade. Moreover, this study also aims to reveal the coupled relationship between the fluctuations of dryness/wetness in SWC and East China at decadal timescale. Results of this study will not only improve our understanding of SWC drought, but also have great significance to drought mitigation and sustainable development strategy.

近十年来中国西南地区极端干旱事件频繁发生，对当地经济、社会、生态和人民生活带来严重影响和损失。虽然针对西南干旱的研究已经取得了一定的成果，但这些工作主要集中在极端个例或年际时间尺度变率的成因分析，而对于年代际时间尺度西南干旱的变化特征和机理认识还比较匮乏。因此，本研究以年代际时间尺度变率为出发点，重点研究西南干湿的年代际变化特征及其发生的机理，特别是最近10年西南干旱频发的原因，并讨论西南地区与我国东部干湿年代际变化的关系。从而加深我们对西南干旱发生规律的认识，而且能为此区域的防灾减灾和可持续发展提供科学依据。

近十年来中国西南地区极端干旱事件频繁发生，对当地经济、社会、生态和人民生活带来严重影响和损失。那么，为什么最近十年西南干旱频发？其产生的大尺度气候背景和发生的原因是什么？针对这些科学问题，本项目围绕西南干旱的年代际变率展开，揭示西南干湿的年代际变化特征及其机理。. 秋季降水是西南干湿年代转型的主要贡献，是近十几年干旱频发的年代际背景。西南秋季气候在1994年经历了由“湿”向“干”的年代际转变，通过统计诊断方法剖析突变前后的大尺度环流和海温异常特征，表明印太暖池可能是影响西南年代尺度干旱的关键区。印太暖池在1994年也发生了年代际转折，由冷海温转向暖海温，与西南干湿年代际转变发生的时间完全一致。印太暖池包括两个部分，即热带西北太平洋和热带东印度洋。在1994年之后，印太暖池正热源异常影响西南持续干旱的动力机理包括以下几个方面：(1) 热带西北太平洋的暖海温西北侧激发出一个气旋式环流，不利于来自热带西太平洋和南海的水汽向西南地区输送；(2) 热带印度洋暖海温引起青藏南侧的东南风异常，将部分水汽转向输送至阿拉伯海北部区域，减少了向西南地区的水汽输送；(3) 印太暖池整体偏暖，使来自热带印度洋的水汽输送路径偏东，在印太暖池区域积聚，减少了向西南地区的水汽输送；(4) 印太暖池整体偏暖，其上空为上升气流，而下沉支位于西南地区，不利于西南地区的对流活动和降水。尤其重要的是，数值模式中仅加入印太暖池异常热源强迫，就能够再现观测中的东亚环流型，这证明了印太暖池确是西南年代尺度干湿变率的主导因子。印太暖池由冷转暖可能是太平洋年代际振荡的一部分。自20世纪90年代以来，太平洋年代际振荡由暖位相转为冷位相，体现为赤道海温梯度和信风的增强以及印度尼西亚贯穿流的增强，使更多的暖水输送至印太暖池。. 研究成果能够加深我们对西南干旱变化规律的认识，为此区域的防灾减灾和可持续发展提供科学依据。