随着全球变暖的加剧，气候变化对人类社会的影响愈发严重，特别是水文气候变化带来的风险。对于人类生活和农业生产至关重要的区域水文气候是否能够在实施碳移除措施后恢复正常，成为了当前气候研究的一个热点问题。

中国科学院大气物理研究所黄刚课题组与日本东京大学Yu Kosaka教授团队基于理想化的CO₂浓度对称上升下降模型，表明当全球变暖恢复到同等水平时，东北太平洋和北美西部（NPWNA）冬季降水的变化也是不可逆的。这种非对称变化呈现出三极模式，且与阿留申低气压（AL）加强有关，主要受到热带中东太平洋海表温度的经向和纬向梯度共同驱动。其中经向SST梯度是由不同时间尺度的表层和次表层加热以及海洋动力过程引起，并通过Bjerknes反馈得到增强，纬向SST梯度则源于热带辐合带的南移，并通过风-蒸发-SST反馈得以维持。

该研究结果表明，即使全球变暖水平恢复，CO₂移除也无法完全消除由CO₂浓度上升引发的NPWNA区域的水文风险。该研究对未来气候风险评估及应对策略优化具有重要意义，为政策制定提供了科学依据。

相关成果近期发表于《npj Climate and Atmospheric Science》，并得到中国国家自然科学基金（NSFC，42141019和42261144687）、日本文部科学省（MEXT）资助的气候变化预测高级研究项目（SENTAN，JPMXD0722680395）和极地可持续发展挑战II（ArCSII，JPMXD1420318865），以及日本学术振兴会（JSPS）资助的科学研究助成基金（JP19H05703、JP23K22570、JP23K25937、JP24H00261、JP24H02223）和A3前瞻计划（JPJSA3F20220001）共同资助。

参考文献：

Xu, Z., Kosaka, Y*., Toda, M., Iwakiri, T., Huang, G*., Ji, F., Miyamoto, A. & Tao, W. Irreversibility of winter precipitation over the Northeastern Pacific and Western North America against CO2 forcing. npj Clim Atmos Sci 7, 300 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00864-2

图1.年平均全球地表温度和北半球冬季大气环流的滞后。(a) GMST异常和CO2浓度的时间演变。(b) 北半球冬季500-hPa位势高度的非对称响应。