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发表期刊 Atmospheric Chemistry and Physics
发表时间 2024.11.08
DOI https://doi.org/10.5194/acp-24-12355-2024
来自南京大学环境学院、中国农业大学资源与环境学院气象系、英国埃克塞特大学等单位的多名学者近日在《Atmospheric Chemistry and Physics》期刊上发表了题为《Projected future changes in extreme precipitation over China under stratospheric aerosol intervention in the UKESM1 climate model》的论文。研究利用UKESM1气候模型模拟了太阳辐射管理（SRM）技术对中国未来极端降水的可能影响，探讨了不同SRM情景（G6sulfur和G6solar）下极端降水事件的空间分布和强度变化，并分析了其对中国区域气候的潜在影响机制，为帮助气候决策者在制定气候干预政策时，更加审慎地评估太阳辐射管理人工干预措施的潜在影响提供了理论依据。论文由南京大学环境学院博士生王鸥担任第一作者，中国农业大学资源与环境学院副教授梁驹和南京大学环境学院的王勤耕教授为共同通讯作者，合作团队还包括英国埃克塞特大学环境、科学与经济学院数学系教授兼英国气象局哈德利中心研究员 Jim Haywood等。
本研究首次将SRM应用于未来中国区域的极端水文事件的模拟，为SRM在极端水文事件管理中的应用提供了初步参考。同时，研究结果也揭示了SRM 的潜在风险和局限性，包括以下几点：
1、区域性降水变化：在全球变暖背景下，中国大部分区域（尤其东部和东南沿海地区）的降水量及极端湿润事件的频率和强度预计将显著增加，同时极端干旱事件的发生频率也可能上升。
2、SRM对极端降水事件的缓解效果：尽管SRM在模拟缓解极端降水强度和频率方面显示出一定的效果，但存在显著的区域差异。尤其是在东南地区，SAI(G6sulfur)对极端湿润和洪涝事件的缓解效果优于G6solar，可能源于不同方法在区域气候响应机制上的差异。同时， SAI这一人工干预手段在南方部分地区也可能导致洪涝灾害增加，这种副作用反映出 SRM 方法的机制复杂性及潜在的局部风险。
3、SRM对极端干旱事件的减缓效果：尽管未来中国北方和西北地区的极端干旱风险可能有所减缓，但SRM可能会加剧北方高纬度地区的干旱风险，突显出其对区域气候的不确定性和可能的负面后果。
本研究为气候变化及SRM对极端水文事件的响应提供了新的视角。鉴于单一模型的局限性及水文效应变化可能不如温度效应显著，未来的多模型研究将有助于增强结论的稳健性，并加深对这些复杂影响的理解，进而为决策者在制定人工干预策略时提供更全面的潜在风险评估。
图1. 2071-2100年G6sulfur 与SSP2-4.5 情景下R95p (a) 和CDD (b) 的差异。
文章信息：
Wang, O., Liang, J., Gu, Y., Haywood, J. M., Chen, Y., Fang, C., and Wang, Q.: Projected future changes in extreme precipitation over China under stratospheric aerosol intervention in the UKESM1 climate model, Atmos. Chem. Phys., 24, 12355–12373, https://doi.org/10.5194/acp-24-12355-2024, 2024.
