科研进展

IJOC:中国中东部干湿变化对火山喷发响应的南北差异

  火山活动作为一种主要的自然外强迫不仅对地表气温具有冷却效应,而且对区域干湿变化也会产生影响。已有研究表明,火山喷发对中国地区的干湿变化具有一定作用,但关于不同区域干湿变化对火山喷发响应的认识还存在争议。基于此,中国科学院大气物理研究所博士生郑月涵在段建平研究员和马柱国研究员的共同指导下,使用中国中东部100个站点过去500年的旱涝等级指数资料开展了中国中东部干湿变化对火山喷发响应的研究。

  结果表明,不仅中国中东部整个区域的干湿变化对北半球中高纬和热带两类火山喷发的响应存在差异,而且区域的南北部对两类火山喷发的响应也存在差异。总体上,中国中东部干湿变化对两类火山喷发的显著响应发生在火山事件后的第3-4年,但是北半球中高纬火山喷发趋向使中国中东部变旱,而热带火山喷发趋向使中国中东部变涝。这可能是由于北半球中高纬火山喷发会导致东亚夏季风减弱进而减少中国中东部夏季降水,而热带火山喷发会诱发厄尔尼诺事件进而增加中国东部降水。此外,中国中东部北方的干湿变化对两类火山喷发的响应比南方更为敏感,这意味着北半球中高纬的火山喷发在一定程度上可加重中国东部北方的干旱并缓解南方的洪涝,而热带火山喷发可以缓解北方的干旱并加重南方的洪涝。上述研究结果为明晰中国东部区域干湿变化对火山喷发的响应及其南北干湿的反位相模态与火山喷发的联系提供了新认识。

  该成果已在线发表在International Journal of Climatology。该研究得到了国家重点研发计划(2016YFA0600404)和国家自然科学基金(41875113)的资助。

图1 中国中东部干湿变化对北半球中高纬/热带火山喷发的响应。(a-e)中国中东部干湿变化对北半球中高纬火山喷发的响应。(f-j)中国中东部干湿变化对热带火山喷发的响应。正值代表干旱,负值代表湿润。黑色虚线为32.5°N南北分界线。黑点代表该站点通过了95%显著性检验。

图2 北半球中高纬(a,b)和热带(c,d)火山喷发前后中国东部北方(a,c)和南方(b,d)干/湿站点数占总站点数的百分比。橙色和红色(显著)表示变旱,浅蓝色和深蓝色(显著)表示变涝。  

  参考文献:

  Zheng Y, Duan J, Ma Z. South–north heterogeneity of the effect of volcanic eruptions on dryness/wetness in Central and Eastern China. Int J Climatol. 2021;1–16.

  论文链接:

  https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.7050

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