华北地区是我国受干旱影响最严重的地区。近60年华北地区干旱频率和强度显著增加，造成黄河、海河等流域的水资源短缺，严重制约了社会经济的发展。未来气候变化情景预估结果显示，全球变暖有可能进一步加重华北地区的干旱化趋势。理解华北地区干旱事件维持机理，解释人类活动对干旱频率的影响，有助于提升华北干旱的预测水平，为水资源管理部门和政府决策部门提供重要的科学支撑，具有迫切的科学价值和国家需求。 

　　最近中科院大气所张丽霞副研究员，周天军研究员和英国气象局Peili Wu博士、中国气象局国家气候中心肖潺副研究员开展了相关合作研究。利用观测资料和气候模式长时间控制试验结果，确定了影响华北春夏连旱事件对应的大尺度环流因子，发现华北春夏连旱多出现在La Ni？a向El Ni？o转换年份的春夏，且伴随前春北太平洋涛动（NPO）的负位相。在El Ni？o达到峰值的前一年冬季，NPO负位相已经形成，通过“季节脚印机制”一直维持到春季，造成华北春季降水减少，并进一步触发夏季El Ni？o的建立，进而通过丝绸之路遥相关波列导致华北地区夏季降水减少（图1）。 

　　上述分析研究发现华北夏季极端干旱对应东亚沿岸的低层北风异常，定义了一个大尺度环流指数（MWI）以表征华夏季降水，以极端弱MWI（小于第10个百分位）表征华北夏季极端干旱。利用CMIP5多模式不同外强迫场数值试验，发现气溶胶强迫显著增加了极端弱MWI事件的出现频率（图2），使得华北夏季极端干旱发生风险增加。 

　　上述研究成果分别发表在《Journal of Climate》和《Environment Research Letters》上。 

　　论文信息： 

　　1.Zhang Lixia, Peili Wu, Tianjun Zhou, Chan Xiao, 2018: ENSO Transition from La Ni？a to El Ni？o Drives Prolonged Spring–Summer Drought over North China. Journal of Climate, 31: 3509-3523.  

　　文章链接：https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-17-0440.1 

　　2.Zhang Lixia, Peili Wu, Tianjun Zhou. 2017: Aerosol Forcing of Extreme Summer Drought over North China, Environmental Research Letters, 12 (3) , 034020 

　　文章链接：http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa5fb3/meta#  

　　图1. ENSO位相转变影响华北地区春夏连旱的示意图 

　　图2. （a）相对于工业革命前控制试验1%－10%的MWI指数强度， CMIP5模式模拟的1860-2005年不同强度事件的频率变化，其中柱状图上下代表了模式模拟的25%和75%的范围，柱状图中间对应了多模式集合平均结果，虚线对应了模式模拟响应的最大最小范围，（b）历史气候试验模拟的1860-2005年MWI平均值和标准差相对工业革命前控制试验的变化。其中橙色、黑色、红色、绿色、蓝色分别代表工业革命前控制试验、所有强迫试验、温室气体强迫试验、自然强迫试验和气溶胶强迫实验结果。