近日，中國科學院地球環境研究所博士薛剛在Nature Index期刊《地球物理研究：大氣學》Journal of Geophysical Research: Atmospheres上發表研究成果，論文的第一作者為薛剛博士。
深入理解區域水文氣候變化及其驅動機制，對于提高未來水文變化預測的準確性具有重要意義。華中地區是人口稠密、農業發達的核心區域，了解該區域水文演化特征及其驅動機制對生態系統穩定、水資源可持續管理具有重要影響。盡管已有研究通過區域水文記錄對比分析，指出厄爾尼諾與南方濤動（ENSO）、西風急流等因素可能對中國中部降水格局產生重要影響，但由于仍缺乏高分辨率記錄，這些驅動因子的具體影響程度、作用范圍及時空演變特征仍有待厘清。
黃河中下游（紅色）和長江中游（紫色）局地水文PCA結果與北大西洋冰筏碎屑事件、印太暖池SST及石筍氧同位素在千年尺度上的對比。地球環境所供圖
針對這一問題，中國科學院地球環境研究所氣候變化集成-模擬-同化-預測（CLIMAP）團隊基于秦嶺南坡石筍碳同位素及微量元素分析，重建了該區域過去6000年以來的高分辨率區域水文記錄。通過與中部其他水文記錄進行對比，研究人員發現印度洋-太平洋暖池（印太暖池）海表溫度與西太平洋副熱帶高壓（西太副高）位置的協同變化，在百年至千年尺度上主導了中國中部降水的空間異質性及水文突變事件的強度。
當印太暖池海表溫度升高時，西太副高向東北移動，導致黃河中下游降水增加，長江中下游地區降水減少；相反，當印太暖池溫度降低時，降水分布呈相反趨勢。此外，西太副高變率的增強進一步加劇了區域極端降水的強度。本研究強調了西太副高在調控我國中部地區水文氣候空間異質性與極端水文事件中的關鍵作用，并為揭示其在不同時間尺度下的驅動機制提供了新的證據。
黃河中下游（紅色）和長江中游（紫色）局地水文PCA結果與印太暖池SST及其變率的對比。地球環境所供圖
該研究由來自地球環境研究所、西安交通大學、西北大學、西安地球環境創新研究院等多家單位的研究者共同完成。本研究得到了國家自然科學基金（92358302, 42102231, 42130503 及 41888101），中國科學院戰略性先導科技專項（XDB 40010200）、黃土與第四紀地質重點實驗室開放基金（SKLLQG2115）等項目的共同資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2024JD042735
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