东亚夏季风北边缘是东亚夏季风所能到达的最北位置,它具有明显的多尺度特征,可以较好地反映了中国北方地区的干湿气候变化,预测东亚夏季风北边缘的位置变化对了解未来东亚气候变化具有重要意义。
近日,陆气相互作用团队研究生巫诗颖(第一)和张杰教授(通讯作者)等人在春季西伯利亚雪盖影响东亚夏季风北边缘和中国北方夏季降水的机理研究领域取得新进展,相关的研究成果发表在国际期刊Climate Dynamics上。
研究发现1979–2018年东亚夏季风北边缘指数总体呈现西南–东北的趋势,并且在40–42候达到最北位,东亚夏季风最北边缘在2000年产生突变,并且在2000年以后东亚夏季风最北边缘呈现南移的趋势。2000年以前青藏高原春季雪盖和东亚夏季风北边缘相关性较高,2000年以后西伯利亚春季雪盖和东亚夏季风北边缘相关性较高。同时发现蒙古和中国北方地区降水在2000年出现显著的突变,说明该地区降水可以表征东亚夏季风北边缘的活动(如图1、图2)。
欧亚大陆春季雪盖与东亚夏季风北边缘呈现较好的相关性。西伯利亚春季雪盖的第一模态变化增加了2000年后蒙古和中国北方地区的土壤温度,导致该地区经向温度梯度减小,大气斜压性减弱,诱发了蒙古和中国北方地区反气旋异常,使得该地区上升运动减弱。同时,日本海地区的气旋异常导致水汽输送减少。因此,春季西伯利亚雪盖的减少导致东亚夏季风北边缘位置偏南,使得蒙古和中国北部地区的降水减少(如图3)。

图1. 1979–2018年东亚夏季风最北边缘空间分布(a)和1979–2018年40–42候110°E–130°E东亚夏季风北边缘指数时间变化趋势(b)滑动t统计量曲线(c)

图2 2000年前后 7、8月CPC降水和GPCP降水与东亚夏季风北边缘的相关系数,红色实框为蒙古和中国北方地区,点区为通过显著性水平为0.1的t检验的区域

图3 西伯利亚春季雪盖影响东亚夏季风北边缘的示意图
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Wu S.,J. Zhang*, J. Li, Z. Chen, Y. Hang, M. Niu, Y. Kuang, R. Hu.The reduced Siberian spring snow cover modulation on southward northernmost margin of East Asia summer monsoon.Clim. Dynam., 2023, doi:10.1007/s00382-023-06732-8.