中国海洋大学在海洋热浪驱动陆地极端降水研究领域取得新进展
文章导读
当你还在为沿海城市频繁遭遇的极端暴雨和洪涝灾害困扰时，中国海洋大学的最新研究揭示了背后令人震惊的关联：那些看似遥远的海洋热浪，正在悄悄加剧你所在城市的暴雨强度。大多数人以为极端天气只是大气现象，但实测数据显示，全球沿海地区5%-25%的陆地极端降水事件，都与附近海洋热浪存在直接关联。更可怕的是，当海洋热浪强度达到一定程度时，竟能让下风处的极端降水强度暴增20%-30%，这意味着你所在城市的排水系统可能面临前所未有的考验。这项研究发现了海洋热浪通过一个被长期忽略的物理机制——垂向湍流动量通量，如何像推倒多米诺骨牌一样引发连锁反应。在全球变暖加速的今天，这个机制会如何进一步放大沿海城市的洪涝风险？
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近日，中国海洋大学海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室张正光教授所在团队在国际知名学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）发表题为“Extremerainfall over land exacerbated by marine heatwaves”（海洋热浪驱动陆地极端降水）的最新研究成果。该成果首次发现海洋热浪能够有效加剧陆地极端降水的现象，并揭示了海洋热浪影响极端降水的物理机制。
图1. 海洋热浪影响极端陆地降水的物理机制示意图（上图）与实际观测中的实例（下图）。海洋热浪通过增强大气垂向湍流动量通量，增强其正上方风速，在下风处引起风速辐聚，产生上升运动并汇聚水汽，进而增强下风处的极端降水。
在全球变暖的背景下，气候系统中极端事件呈现强发、频发和并发的特征，对人类社会造成重大损失的风险持续升高。海洋热浪作为极端海洋增暖事件，其发生频率、强度和持续时间将随着全球变暖大幅增长，其对于极端降水，尤其是陆地极端降水的影响与有关机制目前是未知的。本研究通过分析全球观测资料中大气对海洋热浪内部中尺度热斑的响应信号，发现海洋热浪主要通过垂向混合机制影响大气降水过程。海洋热浪内部的中尺度热斑是水平尺度100-150公里的高海温极值点，具有较强的海表温度梯度，可以增强其上空的垂向湍流动量通量，从而加速热斑正上方海表风速，引起下风处风场辐聚，进而聚集海表水汽并产生上升运动，最终有效促进中尺度热斑下风处降水增加（图1）。在全球沿海地区，约5%–25%的陆地极端降水事件与附近海洋热浪存在关联，较强的海洋热浪甚至可使下风处极端降水事件的降水强度增加20%–30%，显著提高洪涝灾害的风险。受海洋热浪影响的洪水事件造成的平均死亡失踪人数要比不受海洋热浪影响的洪水事件多近30%。在当前全球变暖的背景下，沿海地区是海洋热浪强度增长最为迅速的地区之一，该现象将导致陆地极端降水的风险持续提高，这为沿海地区的防灾减灾提供了科学参考。
上述成果由中国海洋大学2024级物理海洋学专业在读博士研究生王海霖为第一作者、张正光教授为通讯作者，联合中国海洋大学校内多位专家共同合作完成。
文：李子光
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所以海洋热浪影响这么大？之前都没注意过
沿海地区确实要更注意防洪了
这个机制解释得挺清楚的👍