全球干旱区的水汽源地及其变化
2022-12-01
降水稀少是干旱区的主要特征。然而，干旱区也有干湿季之分，而且也会出现较大的降水过程，干旱区湿季降水的水汽从哪里来，这是研究干旱区的核心科学问题之一；在过去几十间，随着极端降水的增加，干旱区降水也发生了显著变化，形成降水的水汽来源发生了怎样的变化，也是干旱区气候变化关心的另一科学问题。
近期，Climate Dynamics在线发表了团队对上述两个问题，题为“Changes in the Moisture Contribution over Global Arid Regions”的研究进展，我们利用ERA5资料，通过WAM（Water Accounting Model）模型，追踪分析了全球6个主要干旱区的水汽来源，6个干旱区大致可分为近海干旱区和内陆干旱区两大类。研究揭示了干、湿季降水的水汽源地及其在过去几十年间的变化。结果表明，靠近海洋的干旱区，降水的水汽主要来源于海洋水汽由大气环流向干旱区的输送；内陆干旱区中，中蒙干旱区湿季降水的水汽，主要来源于周围天山山脉的冰雪融化，该区域通过大尺度环流向中蒙干旱区输送超过150mm/a的水汽。
图1. 1990-2019年中蒙干旱区湿季(6-8月; 左列)、干季(12-2月; 右列)降水的水汽贡献(a-b)及其变化趋势(c-d)。打点区域表示通过90%的显著性t检验。
研究还指出，大气环流的变化是干旱区水汽输送变化的主要原因，干旱区由于降水少，局地蒸发也相对较小，因此，降水再循环率小，对干旱区降水的贡献也较小，形成干旱区降水的水汽主要来源于干旱区外部的水汽输送。
图2.1990-2019年全球干旱区降水、降水再循环率变化。(a)全球陆地及全球干旱区、(b)中蒙、(c)北非、(d)西亚、(e)美国西部、(f)南非和(g)澳大利亚
研究还发现，全球干旱区年降水均存在减少趋势，在全球变暖的背景下，干旱区存在变干趋势；全球干旱区的局地蒸发和外界水汽输送均呈现出减少的趋势；反映局地陆-气相互作用的降水再循环率在近30年（1990-2019年）也呈现下降趋势。尤其值得注意的是，中蒙干旱区湿季的降水水汽源地—祁连山到天山一带，由于近年冰川的快速消融，为中蒙干旱区提供了更多的水汽。
这项研究受到了国家自然科学基金（42175064, 91837205，41471034）、国家重点研发计划（2020YFA0608404）、甘肃省自然科学基金（20JR10RA654）、中央高校基本科研业务费专项（lzujbky-2021-15）的资助。
Citation: Wang CH, Li JM, Zhang FM, Yang K (2022) Changes in the Moisture Contribution over Global Arid Regions. Climate Dynamics. https://doi.org/ https://doi.org/10.1007/s00382-022-06600-x.
Copyright © 甘肃省气候资源及防灾减灾重点实验室 All rights reserved. 联系地址：甘肃省兰州市天水南路222号 邮编：730000
全球干旱区的水汽源地及其变化
2022-12-01
降水稀少是干旱区的主要特征。然而，干旱区也有干湿季之分，而且也会出现较大的降水过程，干旱区湿季降水的水汽从哪里来，这是研究干旱区的核心科学问题之一；在过去几十间，随着极端降水的增加，干旱区降水也发生了显著变化，形成降水的水汽来源发生了怎样的变化，也是干旱区气候变化关心的另一科学问题。
近期，Climate Dynamics在线发表了团队对上述两个问题，题为“Changes in the Moisture Contribution over Global Arid Regions”的研究进展，我们利用ERA5资料，通过WAM（Water Accounting Model）模型，追踪分析了全球6个主要干旱区的水汽来源，6个干旱区大致可分为近海干旱区和内陆干旱区两大类。研究揭示了干、湿季降水的水汽源地及其在过去几十年间的变化。结果表明，靠近海洋的干旱区，降水的水汽主要来源于海洋水汽由大气环流向干旱区的输送；内陆干旱区中，中蒙干旱区湿季降水的水汽，主要来源于周围天山山脉的冰雪融化，该区域通过大尺度环流向中蒙干旱区输送超过150mm/a的水汽。
图1. 1990-2019年中蒙干旱区湿季(6-8月; 左列)、干季(12-2月; 右列)降水的水汽贡献(a-b)及其变化趋势(c-d)。打点区域表示通过90%的显著性t检验。
研究还指出，大气环流的变化是干旱区水汽输送变化的主要原因，干旱区由于降水少，局地蒸发也相对较小，因此，降水再循环率小，对干旱区降水的贡献也较小，形成干旱区降水的水汽主要来源于干旱区外部的水汽输送。
图2.1990-2019年全球干旱区降水、降水再循环率变化。(a)全球陆地及全球干旱区、(b)中蒙、(c)北非、(d)西亚、(e)美国西部、(f)南非和(g)澳大利亚
研究还发现，全球干旱区年降水均存在减少趋势，在全球变暖的背景下，干旱区存在变干趋势；全球干旱区的局地蒸发和外界水汽输送均呈现出减少的趋势；反映局地陆-气相互作用的降水再循环率在近30年（1990-2019年）也呈现下降趋势。尤其值得注意的是，中蒙干旱区湿季的降水水汽源地—祁连山到天山一带，由于近年冰川的快速消融，为中蒙干旱区提供了更多的水汽。
这项研究受到了国家自然科学基金（42175064, 91837205，41471034）、国家重点研发计划（2020YFA0608404）、甘肃省自然科学基金（20JR10RA654）、中央高校基本科研业务费专项（lzujbky-2021-15）的资助。
Citation: Wang CH, Li JM, Zhang FM, Yang K (2022) Changes in the Moisture Contribution over Global Arid Regions. Climate Dynamics. https://doi.org/ https://doi.org/10.1007/s00382-022-06600-x.
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