污染如何导致季风降雨减少

A man carrying an umbrella walks past a passenger train that moves through a water-logged track during heavy rains in Mumbai, India, July 9, 2018. REUTERS/Francis Mascarenhas
Nearly half of the world’s population is affected by the Asian summer monsoon.Image: REUTERS/Francis Mascarenhas
本内容由人工智能自动翻译。

研究人员报告称,亚洲夏季风降雨量在过去80年持续减少,这种降幅在过去448年中前所未见。

近80年来季风减弱,与第二次世界大战后中国及北半球其他地区工业发展热潮带来的颗粒物排放增加同时发生。

亚洲夏季风在短短几个月的暴雨季节里带来亚洲大陆大部分降雨,影响着全球近一半人口。近几十年来,夏季降雨量持续下降,影响从印度到西伯利亚的水资源供应、生态系统和农业。

研究团队报告称,自20世纪40年代以来,季风一直在减弱,并导致区域性干旱。

树轮记录

仪器测量和观测季风强度及年降水量的记录仅追溯约100年。研究人员利用树木年轮中储存的降水自然档案,将亚洲夏季风的历史重建至1566年。

Image: Futurity

“我们收集了近450年的树轮数据,年分辨率清晰;这些数据来自一个树轮生长与降雨高度相关的地区,”研究合著者、亚利桑那大学树轮研究实验室副主任兼树木年代学教授Steven Leavitt说。

他说,尽管此前研究考察过该地区的树轮年表,但这项新研究“在涵盖的时间跨度和涉及的树木数量方面都超过了它们”。

Image: Futurity

为了解哪些因素可能导致季风数十年来持续减弱,研究团队转而采用全球气候计算机模型。模型显示,随着大气中颗粒物含量增加——自20世纪中叶以来情况一直如此——季风降水量会减少。

在较为湿润的年份,树木往往会长出更宽的年轮;研究人员可以测量各层的厚度和密度,从而获得降水记录。

Leavitt说:“利用树轮研究降水的一项主要优势,是能够获得逐年分辨率并精确确定年代。”

这项新研究采用了研究人员在中国中北部黄土高原西部收集的10组树轮年表,追踪过去448年的降水趋势。

降雨量大幅下降

树轮显示,该地区在这448年间经历了一系列严重干旱。树轮所显示的干旱发生时间,与中国历史记载的蝗灾相吻合;蝗灾往往发生在干旱年份。

研究发现,持续80年的降雨量下降趋势在过去450年中前所未见。从1566年至20世纪40年代,间歇出现的降水减少时期都更短。

科学家认为,多种因素会影响亚洲夏季风的强度,包括太阳活动变化、火山喷发和人为气溶胶。

研究人员利用气候计算机模型显示,造成雾霾的大气污染物——硫酸盐气溶胶——很可能是过去80年来亚洲夏季风减弱的主导因素。

马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所古气候学家Liviu Giosan表示,这项研究为持续深入了解全球季风系统的过去与未来提供了重要数据。这些系统带来了世界大部分降水。他没有参与这项新研究。

他说:“由于区域差异极大,季风出了名地难以建模和预测。”

Giosan说:“要更多了解未来,我们需要更好地了解过去。更多这类覆盖整个区域的研究,将有助于我们更好地整体了解亚洲夏季风如何在整个大陆范围内运行。”

这篇论文发表于《Geophysical Review Letters》。

其他合著者来自中国科学院地球环境研究所;青岛海洋科学与技术国家实验室;佐治亚理工学院;中国西安交通大学;澳大利亚维多利亚州阿斯彭代尔的澳大利亚联邦科学与工业研究组织海洋与大气研究部门;瑞士比尔门斯多夫的瑞士联邦森林、雪与景观研究所;剑桥大学;陕西省气象观测站;以及哥德堡大学。

中国国家自然科学基金委员会和中国科学院为这项研究提供了资助。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。