地球环境所揭示人类活动对我国南北方季风区夏季极端降水事件的影响

在全球气候变暖背景下，近年来亚洲季风区极端降水事件频繁发生。2020年夏季我国季风区多个流域遭遇了历史上罕见的极端强降水（图1），随之带来的洪涝等灾害对人类生活、基础设施和农业生产等造成了破坏性影响。然而，人类活动造成的气候变化是否对2020年极端强降水事件产生了影响？季风区不同区域不同时间尺度上极端降水事件的归因是否存在差异？这些重要的科学问题目前尚不清楚。

最近，在国家自然科学基金重大项目“地质新时代的人类世：时限、特征与影响”等支持下，基于英国哈德莱中心开发的大气模式HadGEM3-GA6超级集合模拟试验和IPCC检测归因比较计划的14个全球气候模式模拟结果，中国科学院地球环境研究所、国家气候中心和英国雷丁大学的研究人员合作，就人类活动对中国南、北方季风区（分别以长江中下游YZR和黄河-淮河中下游HHR为代表）2020年夏季的月尺度和日尺度极端降水事件的影响，分别进行了归因分析和对比研究，并预估了到21世纪末在不同共享社会经济路径(SSP)下类似2020年夏季极端降水事件的发生概率。

结果表明，虽然以温室气体和气溶胶排放等为主的人为强迫降低了长江中下游的月尺度极端降水事件发生的可能性，但人类活动增加了东亚季风区北部和南部代表区域日极端降水事件的发生概率（图2）。从不同人为强迫因子的作用来看，人为气溶胶强迫减少了类似2020年月尺度和日尺度极端降水事件的发生概率，而人为排放的温室气体则同时增加了两者发生的可能性。到21世纪末，两个代表区月尺度和日尺度极端降水事件都将变得更加频繁，重现期也将缩短（图3）。这表明温室气体浓度越高，我国季风区极端降水的风险越大。因此，当前实施的可持续发展战略，通过优化能源结构、推动碳达峰碳中和早日实现，将有助于降低我国主要经济区极端降水事件发生的风险。

Li, R., Liu, X., Xu, Y., & Dong, B. (2023). A comparative analysis of the attribution of extreme summer precipitation in south and north parts of the East China monsoon region—with the year 2020 as an example. International Journal of Climatology, 1-19, doi:10.1002/joc.8260

https://doi.org/10.1002/joc.8260

图1 中国南(YZR)、北(HHR)方季风代表性区域在2020年夏季的极端降水事件的时间序列(a-d)和概率密度分布曲线(e-l)

图2 基于不同模式模拟结果的YZR(a)和HHR(b)区风险比及其不确定性区间

图3 21世纪末不同SSPs情景下类似2020年月尺度(a-b)和日尺度(c-d)极端降水事件的重现期