Atoms. Res.|1948–2010 年人类活动加速东北亚干旱化趋势

文摘   2024-12-20 13:01   荷兰  
DOI:https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2024.107781
东北亚自20世纪50年代以来经历了明显的干旱趋势。这种干旱趋势的归因对于理解干旱及其对人为强迫的响应至关重要。尽管越来越多的证据表明人类影响了地表气温和降水,但人们对人类引起的气候变化如何影响观测到的干旱变化了解甚少。在这里,通过采用“动态调整”方法,我们根据观测记录对1948-2010年东北亚干旱趋势的人为影响提出了另一种估计。

分解分析显示,东北亚干旱趋势的加剧主要是由蒸散强迫引起的,蒸散强迫占干旱趋势的约64%,几乎是降水不足导致的两倍。蒸散强迫加速干旱趋势主要归因于人类活动对潜在蒸散量(PET)的变暖效应。综合考虑人类活动对 PET 和降水的综合影响,结果表明,1948-2010 年期间,人类活动使东北亚干旱趋势区域范围扩大了约 21%。特别是,人类活动显著放大了干旱趋势的幅度,导致干旱趋势增强的区域扩大了约 43%。这些发现为人类活动对东北亚半个世纪干旱趋势的影响提供了有力证据,意味着由于人类活动,该地区发生干旱事件的可能性总体上有所增加。

图 1东北亚地区气候AI的空间分布(1961—1990年)。

图 2. 1948-2010年观测到的 (a) 降水量 (mm 年-1每十年)、(c) PET (mm 年-1每十年) 和 (e) AI (mm mm -1每十年) 的年度趋势。

图 3. 1948-2010年期间 (a) 降水和 (b) PET 变化对 AI 趋势 (每十年mm mm −1 ) 的贡献。

图 4. ( a) SAT 和 (b) 非温度变量(湿度、风速和辐射)对 PET 趋势的贡献(每十年 mm 年-1)。

图 5.a)1948-2010 年期间的总体 SAT 趋势(℃/十年)。(b)人类活动导致的变暖趋势和(c)通过动态调整估计的大气环流导致的 SAT 趋势。点状区域表示基于双侧学生t检验的 95% 置信水平下显著的趋势。(d)总体、人类活动导致的和环流导致的 SAT 的区域平均变暖趋势。

图 6.将PET sat趋势分解为 (a) 人类活动导致的变暖和 (b) 大气环流导致的 SAT 变化。PET sat是 SAT 变化导致的 PET 成分。点状区域表示基于双侧 Student t检验的 95% 置信水平下显著的趋势。(c) 人类活动导致的变暖和环流导致的 SAT 变化对 PET 趋势的百分比贡献。

图 7. 1948-2010年期间通过动态调整估计的(a)环流引起的降水和(b)人为强迫降水趋势图(毫米年-1 /十年)。点状区域表示基于双侧学生t检验的 95% 置信水平下显著的趋势。(c)区域平均降水总量、环流引起的降水和人为强迫降水分量的趋势。

图 8. AI趋势归因(每十年 mm mm-1)。(a)仅由其他变量(风速、湿度和辐射)通过其对 PET 的影响而变化的 AI 趋势直方图和(b)相应的趋势图;(c)和(d)将大气环流变化引起的 PET 和降水的影响叠加在(a)和(b)上;(e)和(f)将人为强迫 PET 和降水的影响叠加在(c)和(d)上。ACC = 大气环流变化;ANT = 人为强迫。直方图中的黑线表示零线,黄色条表示干燥趋势,蓝色条表示湿润趋势。点状区域表示基于趋势图中的双侧学生t检验在 95% 置信水平上显著的趋势。

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