全球变暖背景下西北太平洋海洋热浪事件归因研究

近日，中科院海洋所尹宝树研究员团队在全球变暖背景下西北太平洋海洋热浪事件归因研究中取得重要进展，相关成果发表于地学领域Top期刊Bulletin of the American Meteorological Society（IF=9.116）上。 极端天气气候事件归因旨在量化人类活动与自然强迫对特定事件发生频率或强度等特征的相对贡献，是气候变化领域的国际前沿和热点方向。归因结果是决策者制定应对气候变化减缓政策和适应方案的重要科学依据。极端事件归因研究长期聚焦陆地热浪、干旱或极端降雨等，对海洋极端事件的关注严重不足，极大制约了有关气候变暖致灾风险的全面认知。

图1. (a) 2021年7月西北太平洋区域海表温度异常，图中黑框为本研究关注区域；（b）不同观测数据及CMIP6多模式集合平均的海表温度异常区域平均时间序列

图2. 海洋热浪事件定量归因分析：（a-d）不同试验7月海表温度异常概率分布；（e-f）不同组合的风险比及其不确定范围 海洋热浪是一定海域内发生的较长时间海水异常偏高的现象。2021年7月，日本海及邻近海域的西北太平洋区域发生了破纪录的海洋热浪事件，沿岸一些区域温度异常甚至超过4℃（图1），造成了重大生态和经济损失。为了明确人类活动与自然强迫对该次海洋热浪事件发生的相对贡献，研究团队利用了CMIP6模式多成员集合归因试验：一组为包含了人为强迫和自然强迫在内的全强迫模拟试验（ALL）；另一组为仅包含自然强迫的模拟试验（NAT）。通过对比两组试验中与此次热浪强度相当的事件发生概率，发现人为强迫使得类似事件的风险增加43倍（图2a, 2e），这主要取决于气候变化导致的平均海表温度的增暖而不是由于海温变率的变化。研究人员进一步采用条件归因的思路，基于与本次事件相似的环流型（图2c, 2f）和相似的ENSO相位（图2d, 2f）和非相似条件的比较，发现西北太平洋区域大气反气旋系统和拉尼娜均可使得类似强度海洋热浪发生概率加倍（图2f）。研究首次在同一方法框架下，量化并客观比较了人为强迫、自然强迫等外强迫因素、大气环流和ENSO等气候系统内部自然变率对类似海洋热浪事件的贡献。 文章第一作者为中科院海洋所李德磊副研究员，通讯作者为尹宝树研究员。合作者包括中国气象科学研究院陈阳研究员、中科院海洋所齐继峰副研究员、朱聿超副研究员以及国家气候中心陆春晖研究员。研究得到了国家重点研发计划政府间合作重点专项、国家自然基金、中科院B类先导专项、中科院青促会、泰山学者青年专家项目等的联合资助。 论文信息：

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Li, D., Chen, Y., Qi, J., Zhu, Y., Lu, C. & Yin, B., (2023). Attribution of the July 2021 Record-B