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数据库研究团队揭示三大洋增暖协同驱动华南极端降水机制
近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）、全球海洋和气候研究中心（GOCRC）以及中国-斯里兰卡热带海洋环境“一带一路”联合实验室（CSTO）的王春在研究员团队，在热带三大洋协同驱动华南极端降水研究方面取得新进展。相关研究成果以“Pan-tropical ocean warming drives record-breaking rainfall in South China in April 2024”为题，发表于Nature子刊Communications Earth & Environment。论文第一作者为研究员邢雯，通讯作者为研究员王春在。
华南是我国暴雨和洪涝灾害高发地区，春季降水不仅关系农业生产，也会影响后续汛期的洪涝风险。2024年4月，华南遭遇历史罕见的极端降水，造成严重的社会经济损失。以往研究表明，厄尔尼诺、印度洋和北大西洋海温异常均可影响华南春季降水，但大多关注单一洋盆的作用。2024年春季，热带中东太平洋、西印度洋和北大西洋同时出现异常显著增暖，三大洋海温异常是否共同驱动了此次极端降水？不同海盆贡献有何差异？目前尚缺乏系统认识。
针对这一问题，研究团队利用全球降水、海表温度和大气再分析资料，研究了2024年4月华南极端降水的环流背景，并通过大气模式试验，分别评估了三大洋海温异常的影响及相对贡献。结果表明，2024年4月华南区域平均降水达到1979年以来最高值，部分地区累计雨量超过1000毫米，约为常年同期的5倍。西北太平洋副热带高压异常北抬，其北界较常年偏北约5°，达到1979年以来最北位置，大量暖湿水汽因此持续输送至华南。同时，鄂霍次克高压增强，推动冷空气南下。暖湿气流与冷空气在华南上空交汇，使大气层结更加不稳定，为持续性强降水创造了有利条件。
进一步分析发现，极端降水发生前，热带中东太平洋、西印度洋和北大西洋均出现了破纪录的海表增暖，其中印度洋和北大西洋的异常强度接近3个标准差。模式试验表明，三个海盆的增暖均可增强西北太平洋副热带高压及水汽输送，促进华南降水增加。其中，热带太平洋贡献最大，但印度洋和北大西洋的影响同样显著；此外，印度洋和北大西洋增暖还可增强鄂霍次克高压，促进冷空气南下，进一步放大华南降水。
研究表明，此次华南破纪录极端降水并非由单一洋盆驱动，而是热带中东太平洋、西印度洋和北大西洋异常增暖通过不同途径协同作用的结果（图1）。该研究揭示了泛热带海洋增暖及海盆间相互作用在区域极端降水形成中的重要作用，为深入认识全球变暖背景下极端降水事件的形成机制，以及提升极端降水灾害的预测预警和风险防范能力提供了新的科学依据。
图1 热带三大洋海温异常驱动2024年4月华南极端降水的机制示意图，填色代表2023年11月至2024年4月平均三大洋海表面温度异常。
本研究得到国家科技部重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金项目等的共同资助。
相关论文信息
Xing, W., Wang, C. & Liu, H. Pan-tropical ocean warming drives record-breaking rainfall in South China in April 2024. Commun Earth Environ (2026).
原文链接
https://www.nature.com/articles/s43247-026-03894-1
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中国科学院南海海洋研究所
