DOI：https://doi.org/10.1016/j.wace.2024.100734
主要内容：
2017-2019 年，澳大利亚墨累-达令盆地连续三年经历气象干旱，统称为“火药桶干旱”。三年干旱期间的降雨不足在澳大利亚凉爽季节（4 月至 9 月）最为明显。在仪器记录中，凉爽季节和年总降雨量的不足都是前所未有的。然而，仪器记录仅提供了在此期间可能发生的一系列同样合理的气候轨迹之一。为了确定火药桶干旱是否超出此范围，我们使用了干旱开始前的观测数据来构建线性逆模型 (LIM)，以模拟澳大利亚降雨的平稳统计数据及其与全球海面温度 (SST) 异常的联系。
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总体而言，我们发现降雨不足在墨累-达令盆地北部和干旱的最后一年最为不寻常。在 Tinderbox 干旱的头两年观测到的全球 SST 异常，特别是热带太平洋中部和印度洋西部的冷异常，通常与墨累-达令盆地的低降雨量无关。就单年降雨异常而言，Tinderbox 干旱唯一超出 LIM 范围的方面是 2019 年墨累-达令盆地北部的年总降雨量。这与一次极端正印度洋偶极子事件同时发生，该事件也超出了 LIM 的范围。从整个三年的流域降雨量来看，Tinderbox 干旱期间的降雨缺口超出了 LIM 范围，无论是冷季降雨量还是年总降雨量。这表明人类活动加剧了干旱的严重程度——2019 年的极端正印度洋偶极子事件可能加剧了这种状况。
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图 2 .小提琴和箱线图（“voxplots”）显示了 Tinderbox 干旱期间观察到的 MDB 降雨异常相对于在全球 SST 上训练的 LIM 中整个 MDB 降雨异常范围的位置。异常以单年异常、连续两年异常和连续三年异常的形式显示。左栏显示年总降雨量异常，右栏显示冷季（4 月至 9 月）降雨量异常。第一行显示整个 MDB 的面积平均降雨量异常，第二行显示北部 MDB 的面积平均降雨量异常（夏季主导的降雨状况；图 1b和 c）；第三行显示南部 MDB 的面积平均降雨量异常（冬季主导的降雨状况；图 1b -d）。Voxplots 显示了来自 LIM 的值的完整分布。彩色形状显示在 Tinderbox 干旱期间观察到的异常。显示观察到的异常的点的形状取决于该异常是否在 1900–2016 年的仪器记录中被超过（圆圈）、在仪器记录中是前所未有的但在 LIM 中是预期的（正方形），或者在仪器记录中是前所未有的并且超出了 LIM 的范围（表明 LIM 未采样到的人为贡献或变异；菱形）。
图 3 .使用 ERSST 的全球 SST 数据构建的 LIM 中 MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的 SST 和降雨异常地图（以年总降雨量计）。（a）MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的平均 SST 异常 (b) 北部 MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的平均 SST 异常。(c) 南部 MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的平均 SST 异常。(d) MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的澳大利亚平均年总降雨量异常 (e) 北部 MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的澳大利亚平均年总降雨量异常。(f) 南部 MDB 最干旱年份的第 5 个百分位数的澳大利亚平均年总降雨量异常。点画显示 80% 以上的年份具有相同符号的异常的单元格。该数据基于年总降雨量，但对于凉爽季节降雨量也能看到类似的结果（未显示）。
图 4 .使用全球 SST 构建的 LIM 中同时发生的 Niño 3.4 SST 和偶极模式指数 (DMI) 异常的交叉图。灰点和密度阴影显示所有 10,000 个 LIM 年的值。蓝点和密度阴影显示 MDB 年总降雨量处于最低 5% 的年份。彩色点显示在 Tinderbox 干旱期间的每一年观测到的 Niño 3.4 SST 和 DMI 异常。方块表示来自 COBE 的 SST 观测值；三角形表示来自 ERSST 的 SST 观测值。(a) 突出显示整个 MDB 降雨量处于最低 5% 的年份。(b) 突出显示北部 MDB 降雨量处于最低 5% 的年份。(c) 突出显示南部 MDB 降雨量处于最低 5% 的年份。请注意，无论是凉季降雨量，还是按三年总量计算的降雨异常（即火药桶干旱的长度），结果都非常相似。
图 5 .地图显示了 Tinderbox 干旱期间每年观测到的年平均 SST 和年总降雨量异常（上两行），以及使用 ERSST 的全球 SST 数据构建的 LIM 中的类似物（下两行）。上行显示了 ERSST 中 Tinderbox 干旱期间每年（2017、2018、2019 年）观测到的年平均 SST 异常。第二行显示了 AGCD 中干旱期间每年观测到的澳大利亚年总降雨量异常。第三行显示了使用 RMS 差异确定的与上行最相似的 10 个 LIM 年的平均 SST 异常。下行显示了同一 10 个 LIM 年中的澳大利亚平均降雨量异常。下两行中的点画显示了 10 年中有 8 年或更多年具有相同符号的异常的单元格。
