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Science Advances:气候变化影响印度洋偶极子导致严重的干旱和洪水

编译者:liguiju发布时间:2023-2-3点击量:4 来源栏目:科研动态

布朗大学(Brown University)的一项研究表明,冰川融化产生大量冰水引起了东非和印度尼西亚的干旱和洪水。通过对长期气候数据的新分析,研究人员对气候变化如何影响并导致印度洋两侧存在明显水温温差有了更好的了解,这种现象有可能促使极端天气事件发生,如东非特大干旱和印度尼西亚严重洪水灾害。相关研究成果已发表在国际著名学术期刊《Science Advances》之上。

这项研究从不同的地质记录中重建了过去1万年的气候条件,并与来气候模型的模拟结果进行了比较。研究表明,大约18000至15000年前,由覆盖北美大部分地区的巨大冰川融化形成的淡水涌入北大西洋,使大西洋暖流减弱,引发一系列反馈响应。该系统的减弱最终导致印度洋大气环流的加强,环流一侧由温暖的水占据,另一侧保持较冷的水,从而形成大洋两侧水温差明显的格局。这种极端天气模式被称为偶极子,促使一侧(东部或西部)降雨量高于平均水平,另一侧出现大面积干旱。研究人员在历史数据和模型的模拟中都看到了这种模式的例子。这些发现不仅可以帮助科学家更好地了解印度洋东西偶极子背后的机制,可以帮助对该地区的干旱和洪水事件进行更有效的预测。

布朗大学地球、环境和行星科学系教授James Russell兼论文合作者表示,目前印度洋的温度梯度对降雨和干旱模式很重要,特别是在东非,但要证明这些梯度在长时间尺度上发生变化,并将它们与印度洋两岸的长期降雨和干旱模式联系起来,一直具有挑战性。现在有了一个机制基础,可以理解为什么这两个地区降雨模式的一些长期变化会随着时间的推移而改变。

在论文中,研究人员解释了他们研究的印度洋偶极子的形成机制,以及末次盛冰期以来印度洋偶极子如何诱发极端天气事件。研究人员将偶极子描述为东西偶极子,其中西侧与东非肯尼亚、埃塞俄比亚和索马里等接壤的水比东侧靠近印度尼西亚的海水更冷。他们发现,偶极子的温暖的海水条件给印度尼西亚带来了更多的降雨,而较冷的水给东非带来了更干燥的天气。

这一研究成果与最近印度洋偶极子事件所引发的自然灾害不谋而合。例如,2022年10月,大雨导致印度尼西亚爪哇岛和苏拉威西岛发生洪水和山体滑坡,造成4人死亡,3万多人受到影响。另一方面,埃塞俄比亚、肯尼亚和索马里从2020年开始经历了严重的干旱引发饥荒。作者观察到的17000年前的变化更加极端,导致包括地球上最大的湖泊之一的维多利亚湖的完全干涸。

布朗大学环境与社会研究所和布朗大学地球、环境和行星科学系的Voss博士后研究员Du Xiaodong表示,从本质上讲,偶极子加剧了干燥条件和潮湿条件,可能导致极端事件,如东非长达数年或数十年的干旱事件和印度尼西亚南部的洪水事件,这些事件影响着这些地区人们的生活和农业生产。了解偶极子可以帮助我们更好地预测和更好地为未来的气候变化做好准备。

科学家们表示,未来他们将更多的研究厘清暴露大陆架和较低海平面对印度洋东西偶极子的影响。他们所做的研究古代冰川融化如何影响印度洋偶极子和大西洋热传输系统的工作可能会为未来气候变化导致冰川融化提供关键见解。Russell认为,格陵兰岛目前融化得如此之快,以至于它正在以影响海洋环流的方式向北大西洋排放大量淡水,为大西洋环流的变化影响印度洋气候以及非洲和印度尼西亚的降雨提供了新的理解。(傅圆圆 编译)

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