新研究揭示了自然气候驱动因素对巴基斯坦极端季风的影响

橡树岭国家实验室的研究人员进行的一项新研究着眼于可能导致巴基斯坦日益恶劣的天气的一些影响。

该研究发表在《npj 气候与大气科学》上，分析了 40 多年的数据，发现自然气候变率(包括海面温度和急流异常等因素)占巴基斯坦观测到的季风变率和极端事件的 70% 以上在 21 世纪，气候变化可能会加剧其严重性。

巴基斯坦对洪水和干旱并不陌生。然而，近几十年来，这些事件变得更加频繁和严重——2010年和2022年前所未有的降雨导致了灾难性的洪水和山体滑坡，21世纪初的干旱导致了大范围的饥荒。

气候科学家必须量化自然气候变化对这些极端天气事件的影响，以了解气候变化如何以及在多大程度上导致了这种波动性的增加。

这项题为“自然变率对巴基斯坦极端季风的影响”的研究重点关注西亚地区的降水变率，该地区包括巴基斯坦和印度部分地区。南亚气候因其人口众多和季风季节强烈而受到广泛研究，几个月内可带来高达年降雨量的 70%。

该地区受到太平洋海水温度变化模式(称为厄尔尼诺南方涛动(ENSO))的强烈影响。然而，巴基斯坦最近受极端季风影响的地区在夏季通常降雨很少，因为产生降雨的低压系统在到达该地区时就会消散。2010 年和 2022 年巴基斯坦季风洪水的严重程度表明，ENSO 以外的异常大气条件影响了近期的天气模式。

该研究的主要作者、橡树岭国家实验室计算气候学家 Moetasim Ashfaq 表示：“我们知道该地区会自然发生洪水和干旱。” “我们的动机是了解是什么导致了强度的变化。是自然变化还是气候变化，还是两者兼而有之?”

为了探索这个问题，研究小组分析了来自西亚南部的去趋势月度季风降水数据以及全球陆地和海洋表面温度。去趋势消除了大数据趋势，例如由全球气温升高驱动的趋势，这些趋势可能会掩盖导致周期性模式变化的其他因素。

该团队的分析确定了影响巴基斯坦降水的海洋和大气因素的组合，包括ENSO和西太平洋和阿拉伯海北部的海面温度，以及与急流蜿蜒相关的内部大气变化，这在很大程度上影响了天气系统向西越过巴基斯坦。

分析表明，这些气候因素的影响力在 21 世纪有所增强，Ashfaq 认为这是由于其强度增强、同时发生(称为共现)或两者兼而有之。

阿什法克说，强迫的同时发生对降水变化有特别强烈的影响。例如，当中等强度的 ENSO 与其他强迫(例如急流蜿蜒)一起发生时，它对西亚西亚降水的影响比单独发生时更显着。这种现象可以解释为什么 ENSO 在 2010 年和 2022 年的洪水事件中影响力更大。

尽管自然气候变率可以解释巴基斯坦 70% 以上的降水变率，但阿什法克解释说，气候变化仍可能发挥间接作用。急流和海面温度的变化增加以及多种强迫的同时发生可能是由气候变化引起的。此外，全球气温升高导致大气湿度增加，可能导致降雨量增加，特别是与其他动态强迫相结合时。然而，需要进一步研究才能充分了解气候变化对巴基斯坦季风的影响。

阿什法克说：“应该仔细评估气候变化和极端天气之间的联系。” “气候变化可能对已确定的强迫特征的变化产生间接影响，但它们都是大气和海洋自然发生的变化的一部分。”

阿什法克说，一些已确定的与影响巴基斯坦极端季风的内部大气变化相关的机制不太可预测，因此对此类事件的预测可能是有限的。例如，季节性预报系统预测 2022 年西亚季风降雨量将高于正常水平，但实际降雨量却大大超过了预测量。尽管如此，对影响南亚季风区西缘夏季降水的自然气候驱动因素的深入了解可能有助于未来对周边地区的调查和开发更好的预测模型。