降水的長期變化受到溫室氣體和氣溶膠等人為外強迫變化和氣候系統內部變率的共同影響。為了識別不同影響因子的信號，研究團隊借助多氣候模式的不同強迫因子的分離強迫試驗和單一氣候模式的大樣本超級集合模擬試驗，應用“最優指紋法”等氣候變化研究方法，針對兩個模態分別進行了檢測歸因分析。研究發現，過去半個多世紀“西風相關模態”的增強，主要與人為氣溶膠的不均勻排放有關。它通過影響對流層溫度經向梯度，進一步調控歐亞大陸上空西風急流的強度，最終導致亞洲高山區降水呈現“雙核型”變化。與氣溶膠的作用相反，溫室氣體持續排放引起的增溫增濕效應，有利于整個高原地區降水的增多?！凹撅L相關模態”的周期性波動則主要與IPO有關。當熱帶中東太平洋海溫降低，而副熱帶西太平洋海溫升高時，季風相關模態增強，令南亞季風核心區降水增加，其加熱作用通過進一步引發環流異常而使得高原東南部降水減少。因此，上述證據表明，是人為氣溶膠的不均勻排放和IPO位相轉換分別通過影響“西風相關模態”和“季風相關模態”，共同塑造了以青藏高原為主體的亞洲高山區夏季降水長期變化的“雙核型”格局。

 

　　亞洲高山區降水未來如何變化是一個眾所關注的話題。包括IPCC第六次科學評估報告在內的前期研究都表明，從長期來看，高原整體的暖濕化變化未來將加強。那么，能否預估從“雙核型”變化向整體增多這種“單核型”變化轉換的“拐點”？研究團隊針對SSP2-4.5和SSP5-8.5排放情景下進行了分析。這兩種情景展現的是不同政策選擇所帶來的氣候影響，其中前者是社會、經濟和技術最貼近其歷史趨勢的情景，后者則是高輻射強迫和高社會脆弱性的組合，兩種情景的人為氣溶膠排放路徑相似，但溫室氣體分別為中等和高排放情景。研究表明，受溫室氣體增加和人為氣溶膠排放減少的共同影響，在這兩種情景下未來高原夏季降水均將增多。溫室氣體排放在歷史時期和未來均有利于高原降水整體增多。但有別于溫室氣體的作用，人為氣溶膠在歷史變化和未來變化中扮演的角色不同：在歷史時期，人為氣溶膠濃度的不均勻增加有利于喜馬拉雅地區降水減少；在未來情景中，受全球范圍內包括亞洲地區的“清潔空氣”行動影響，人為氣溶膠的排放量將減少，這有利于喜馬拉雅降水從過去的“變干”轉為未來的“變濕”，從而主導了從“雙核”向“單核”降水型變化的拐點。

 

　　研究團隊計算了人為活動引起的高原增濕在何種情形下會超過氣候系統內部變率的影響。結果表明在SSP2-4.5和SSP5-8.5排放情景下，當全球平均溫度較之工業化前的升溫達到約1.9℃時，人類活動的影響將超越氣候系統內部變率的影響，從而主導高原東南部夏季降水變化。

 

　　該研究受國家自然科學基金“青藏高原地球系統基礎科學中心項目”（41988101）、第二次青藏高原綜合科學考察研究項目（2019QZKK0102）和中國科學院“絲路環境”戰略先導項目（XDA20060102）等共同資助。論文第一作者為中國科學院大氣物理研究所博士后江潔，通訊作者為中國科學院大氣物理研究所周天軍研究員。合作者包括：美國太平洋西北國家實驗室錢云博士、陳梓明博士、德國馬普氣象研究所李超博士、李紅梅博士、中國海洋大學宋豐飛教授、中國科學院大氣物理研究所LASG國家重點實驗室陳曉龍副研究員、張文霞副研究員。

　　參考文獻：

　　Jiang, J., Zhou, T.*, Qian, Y., Li, C., Song, F., Li, H., Chen, X., Zhang, W., Chen, Z. Precipitation regime changes in High Mountain Asia driven by cleaner air. Nature (2023). Doi: 10.1038/s41586-023-06619-y