娄玮 , 孙诚
北京师范大学
热带北大西洋(NTA)海表温度(SST)异常在气候变化中起着至关重要的作用。以往关于 NTA 变暖的研究主要集中在 ENSO 和 NAO 等海洋和大气因素上,很少关注陆地-大气(L-A)耦合因子。土壤水分(SM)是陆地-大气耦合的关键因子,对各种气候因子有重大影响。亚马逊雨林毗邻NTA,拥有丰富的土壤水分,表现出很强的 L-A 耦合。人类活动造成的森林砍伐导致亚马逊干旱频发。SM 是亚马逊干旱的一个重要指标,它的减少会严重影响当地气候,导致气候变暖。亚马逊雨林对海洋的影响尚不清楚。鉴于亚马逊雨林和 NTA 在地理位置上的邻近,有必要开展进一步调查,以了解亚马逊雨林对 NTA 的影响。
皮尔逊相关分析、Bootstrap resampling、回归分析、偏相关分析、(多元)线性回归分析、Theil-Sen 趋势
观测发现亚马逊雨林在秋季经历了最严重的干旱,而在接下来的冬季,相邻的北NTA则迅速变暖。秋季的亚马逊土壤水分(ASM)与冬季的 NTA SST 呈显著的反比关系,相关性高达-0.54。机制分析表明,秋季亚马逊土壤水分减少,通过 陆气(L-A)反馈持续存在,导致冬季热带大西洋上空哈德莱环流减弱。风-蒸发-SST(WES)反馈机制进一步导致了 NTA SST 的变暖。CMIP6 完全耦合模式和 SM-forced 混合层海洋模式的模拟再现了这种关系和过程,并与观测结果一致。我们进一步构建了一个基于 ASM 的经验模型,该模型以 0.72 的相关系数精确再现了观测到的 NTA SST 变化,捕捉到了 80% 的观测到的 NTA 趋势。这一新发现拓展了我们对 L-A 因素对海洋影响的理解,并凸显了亚马逊干旱对 NTA SST 快速变暖趋势的重要贡献。
1.秋季亚马逊土壤湿度与冬季NTA SST 呈显著的反相关(-0.54);
2.秋季亚马逊土壤水分减少,通过L-A反馈作用持续存在,导致冬季热带大西洋上空哈德莱环流减弱,风-蒸发-海温(WES)反馈机制进一步引起 NTA 海温变暖;
3. CMIP6 完全耦合模式和 SM-forced 混合层海洋模式的模拟表明,亚马逊干旱削弱了热带大西洋上空的哈德莱环流,并使 NTA SST 变暖;
4.基于秋季亚马逊土壤湿度的经验模型再现了观测到的 NTA SST 变化(r = 0.72,p <0.05),进一步突出了亚马逊干旱在加剧NTA变暖方面的作用。