气溶胶改变亚洲的季风模式_青藏高原隆起对亚洲季风的影响

  夏季季风为印度次大陆上的农业、林业、渔业和沼泽地提供大部分水源。但是在20世纪后半叶期间,该地区的降雨模式发生了显著的变化:印度中北部肥沃的恒河流域变得更加干燥,而印度西北部、印度南部和巴基斯坦变得更加湿润。
  在一项新研究中,研究人员把这种变化归因于人类活动产生的硫酸盐、烟灰以及其他的气溶胶颗粒。
  长期以来,由于季风携带着来自印度洋和阿拉伯海的湿气从西南部吹到西北部,印度南部从六月份到九月份降雨充沛。当到达印度次大陆时,湿气上升并开始冷却,携带的水分降下来成为倾盆大雨。
  新泽西州普林斯顿市美国国家海洋及大气管理局地球物理流体力学实验室的气候科学家明一说:“从根本上来讲,季风本身是由一个大型热机驱动的。”
  在夏季,北半球接受太阳的能量比南半球多得多。像印度次大陆这样的陆地,陆地上空的气温也会比水域上空的气温上升得更快。由于空气是从高压区(空气密度较高、气温较低的区域)朝低压区(气温较高的区域)流动的,这种热量失衡产生的风强劲地吹向印度次大陆,风中携带着大量的湿气。
  那么,可能是什么改变了这种降雨模式呢?除了太阳辐射的自然变化之外,二氧化碳之类的温室气体和烟灰之类的气溶胶也可能对夏季季风有影响。明一及同事将1951年到1999年之间的降雨史料跟多重气候模拟结果进行了对比。那些气候模拟显示了在印度南部的夏季季风期间,气溶胶、温室气体和自然力分别对降雨的影响,还显示了几种因素同时起作用会对降雨有怎样的影响。
  不久前,研究人员在《科学》杂志在线版上报道说:最终证明,气溶胶是主要因素。不同的气溶胶,如:燃烧化石燃料形成的硫酸盐,以及当地做饭烧火和大型工业用火造成的烟灰,可能对气候的影响有所不同。因此,研究人员只研究了该地区大气中所有的气溶胶造成的净效应。
  明一说,印度次大陆上空的大气中布满气溶胶,起到像遮阳伞一样的作用,降低该地区的温度,缩小南北半球在温度上的差异。没有大幅度的温差,风速减缓,雨开始降落到海洋上和印度南部,而不会向前推进到达印度中北部。水循环变化也增加了霍乱和肝炎等水传疾病的发病率,而且还增加蚊媒疟疾的发病率。
  “我认为该研究帮助解决一个令人困惑的问题,”亚特兰大市佐治亚理工学院的气候科学家彼得·韦伯斯特说。他还提醒说,在气溶胶的分布上仍存在许多不确定的因素,特别是在大约1970年以前的时候,因为从那时以后卫星才开始收集较为详尽的资料。
  英国雷丁大学的气候科学家安德鲁·特纳指出,尽管研究小组的模拟预测令人信服地证明了气溶胶是南亚季风区降雨模式变化的主要原因,但是他们没有解释东亚季风区近年来的变化情况。模拟预测,气溶胶将会促使中国南部地区变得干旱,而实际上所发生的情况恰恰相反。
  明一承认,该研究中仍然存在着许多不确定因素。南亚季风区的研究是一项长期研究项目的一部分。在这项长期项目的气候模拟中,既涉及到降雨量又涉及到气温,而且从全球一般性的模拟逐渐地过渡到更加具体的大陆性或区域性模拟。明一说:“我们正在集中研究热带地区的情况,如萨赫勒地区、亚马逊地区以及美国西南部地区。印度的研究是我们进行的试验性研究案例,为的是检验一下研究效果如何。”
  (译据美国《科学》)

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