印太地区前所未有的天气极端情况：热带模式转变研究

该研究与以往主要关注平均天气行为的技术有所不同。相反，它跟踪单个每日天气模式的趋势，使研究人员能够直接将这些模式与极端天气事件关联起来——这是之前无法实现的。这种创新的方法使得能够识别出新的大规模大气模式，这些模式正在加剧地方天气极端现象。

研究由新加坡国立大学（NUS）设计与工程学院（CDE）的研究生董晨宇及助理教授贾尔马尔科·门加尔多领导，联合国际科学家团队，利用先进的重分析数据集研究印度太平洋热带天气系统的变化。他们的发现表明，自1990年代以来，以前不常见的天气模式开始更频繁地出现，而一些以前常见的模式几乎消失。这些转变与太平洋沃克环流的变化有关，后者是影响热带天气和气候的关键因素，尽管当前气候预测中对于这一环流的未来变化仍不确定。由于重叠的变异性影响可能会掩盖这些信号，因此在这一地区检测长期趋势历来是具有挑战性的，尤其是在日常尺度上。本研究是早期探讨热带天气模式长期变迁及其与每日极端事件联系的先锋之一。

“热带天气模式的显著变化大幅度加剧了区域极端现象，尤其是在热带印度太平洋地区的热浪和强降雨。我们的研究是首批揭示热带地区趋势与变异之间关系的研究之一，这项任务尤其困难。我们表明，我们观察到的变化不能完全归因于年际变异因素，可能有人为全球变暖的影响，以及其他因素影响。需要更深入的分析来增强气候模型和适应策略，特别是在热带印度太平洋地区，现有模型难以提供可靠的预测。对于新加坡和其他东南亚国家而言，加强气候预测能力以及理解不断变化的热带动态和区域极端现象至关重要。这项研究标志着实现这些目标的一步，”新加坡国立大学CDE机械工程系的助理教授门加尔多表示。

关键发现

• 新天气模式的出现：在1990年代之前罕见的大规模大气变化现在正在出现，而以前占主导地位的其他天气模式已经消失。这些新模式与更强的太平洋沃克环流有关，并与东南亚的降雨增加和气温升高相关，同时与赤道太平洋的干燥条件相联系。这些模式的变化不能完全用自然年际变异变化（如厄尔尼诺南方涛动（ENSO）或印度洋偶极子（IOD））来解释。相反，它们可能受到从1940年代到现在的持久趋势的驱动，可能受到全球变暖和其他因素的影响。尽管可能是由多种影响的组合推动，但剔除已知的年际波动，当前和近未来气候的影响是显著的。
• 极端天气事件显著上升：新确定的天气模式与区域极端现象的增加密切相关，特别是热浪和强降雨。在某些地区，这些极端现象在与新兴模式关联时，发生频率相对历史标准高出四倍。例如，印度尼西亚、新加坡、南印度、菲律宾以及部分西太平洋地区的热浪显著增加。南海及其邻近地区，包括越南和菲律宾，以及马来半岛和南印度部分地区，正在经历显著的极端降雨增加。考虑到这一地区已经易受极端天气影响，考虑到长期气候趋势，这种严重天气的上升尤为引人注目。
• 研究的重要性：这些发现对于气候变化背景至关重要，因为它们表明新的天气模式正在导致居住超过十亿人和多样脆弱生态系统的地区更加严重的天气条件。热浪和极端降雨的增加可能导致显著的健康风险和洪水影响。理解这些变化对于增强气候模型和指导未来适应计划以应对严重天气挑战至关重要。

这项研究由来自多家知名机构的全球气候科学家团队进行，包括新加坡国立大学、皮埃尔-西蒙·拉普拉斯学院（IPSL）、乌普萨拉大学、斯德哥尔摩大学、剑桥大学、哥伦比亚大学、世界气象组织（WMO）及新加坡气候研究中心（CCRS）。该团队旨在推动气候研究，以增强对气候变化对当地天气模式和极端事件影响的理解。

“新热带天气模式的出现表明人为气候变化正在不断改变大气动态。我们的研究突显了印度太平洋地区热浪和强降水的显著增加，这可能对该地区乃至全球气候产生严重影响。这些变化挑战了我们对热带变异性的现有认识，并强调了迫切需要改善气候预测和为脆弱地区的极端天气做好准备，”IPSL气候与环境科学实验室（LSCE）和法国国家科学研究中心（CNRS）研究主任达维德·法兰达博士表示。

“热浪和强降雨是两种需要政策制定者仔细规划以减少其影响的极端天气。例如，热浪频率的增加可能推动电力需求上升，可能导致停电，增加与热相关的健康问题，需住院治疗，并对作物失败带来粮食安全威胁。更频繁的强降雨可能导致洪水，给生命、财产和基础设施带来风险，并导致作物失败和水污染。东南亚在极端天气方面相对研究不足，这表明需要进一步努力，帮助政策制定者和地方社区为变化的气候条件做好准备，”助理教授门加尔多补充道。