印度-太平洋地区气候极端现象的上升：解析热带天气变化的影响

与过去常常关注平均气候行为的方法不同，这项研究的方法有效识别了每种类型日常天气模式的发生趋势。这一进展允许对其与极端天气事件的联系进行全面审查，而这一点在以前是不可行的。这种新方法使研究人员能够确定新出现的大规模大气模式的形成，这些模式正在加剧区域天气极端事件。

该研究由新加坡国立大学（NUS）设计与工程学院的研究生董晨宇和助理教授吉安马尔科·门加尔多领导，并与国际科学家团队合作。他们利用先进的再分析数据集来探索热带印度-太平洋地区不断演变的天气系统。研究结果显示，自1990年代以来，异常天气模式的出现变得更加频繁，而一些显著模式几乎消失不见。这些变化与太平洋沃克环流的变化有关，后者是热带天气和气候的基本驱动因素，当前气候模型预示着未来的不确定变化。长期追踪热带印度-太平洋的天气趋势历来较为困难，尤其是在日常基础上，因为众多变异模式的重叠掩盖了趋势信号。这项研究脱颖而出，成为首批分析长期热带天气模式变化及其与极端事件每日联系的研究之一。

“热带天气模式的显著变化正在显著加剧该地区的极端天气，包括热浪和强降雨。我们的研究代表了对热带趋势与变异进行解开的一项初步尝试——这一任务历来非常具有挑战性。我们证明，我们观察到的变化不能仅仅归因于年际变异，且人类引起的全球变暖可能是一个因素，尽管其他影响可能也起作用。需要更全面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，目前的气候模型在提供可靠预测方面面临挑战。对新加坡及其他东南亚国家而言，提升气候预测能力和深化对热带动态和区域极端变化的理解至关重要。这项研究是朝这个方向迈出的重要一步。”新加坡国立大学设计与工程学院机械工程系的门加尔多助理教授表示。

关键发现

• 新天气模式的出现：在1990年前鲜有出现的新型大规模大气模式已经出现，而一些曾经显著的模式几乎消失。这些新模式的特征是更强的太平洋沃克环流，并与东南亚的潮湿和温暖条件相关，而赤道太平洋正经历干燥天气。这些变化无法仅归因于年际自然变异模式，如厄尔尼诺南方涛动（ENSO）、印度洋偶极子（IOD）、太平洋年代际振荡（PDO）和大西洋多年代际振荡（AMO）。相反，它们可能受到从1940年代至今的长期趋势的影响，这可能与全球变暖及其他因素有关。尽管受到多种影响的共同驱动（排除已知的年际变异模式），这些已识别出的新兴模式对当前和近期未来的气候条件有着重要的影响。
• 天气极端事件显著增多：新兴天气模式与区域天气极端事件（特别是热浪和极端降雨事件）的增加密切相关。在某些地区，这些极端事件的发生频率比历史气候学高出多达四倍。例如，包括印尼部分地区、新加坡、南印度、菲律宾和西太平洋在内的多个地区，热浪的频率明显高于历史平均水平。特别是在南海周边地区，如越南、菲律宾和马来半岛，加上新加坡、南印度以及靠近澳大利亚海岸的印度洋部分地区，极端降雨的发生率显著上升。这种极端天气变化的出现尤为令人担忧，因为它们与该地区长期气候趋势密切相关，而该地区对天气极端现象高度敏感。
• 研究的重要性：这些发现对于气候变化讨论至关重要，表明新的和新兴的天气模式正在导致十亿多人口以及独特和脆弱生态系统的地区经历日益严重的天气。热浪和极端降雨的增加可能导致严重的热应激和洪水。由于极端天气事件带来显著的社会经济和环境挑战，理解这些变化对于增强气候模型和指导未来适应努力至关重要。

此项研究涉及来自顶尖机构的国际气候科学家团队，包括新加坡国立大学、皮埃尔-西蒙·拉普拉斯研究所（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）和新加坡气候研究中心（CCRS）。该团队致力于推进气候研究，以更好地理解气候变化对区域天气模式和极端事件的影响。

“新热带天气模式的出现表明人类引起的气候变化对每日大气动态的影响。我们的结果表明，印度-太平洋地区热浪和极端降雨显著增加，这可能对该地区以及全球气候模式产生严重影响。这一天气模式的变化挑战了我们对历史热带变异的理解，并强调了增强气候预测和准备脆弱地区极端事件的紧迫需要。”法国国家科学研究中心（CNRS）皮埃尔-西蒙·拉普拉斯研究所气候与环境科学实验室（LSCE）研究主任达维德·法兰达博士说道。

“为了减轻热浪和极端降雨的影响，政策制定者必须进行严格的规划。更频繁的热浪可能导致电力需求上升，从而引发潜在停电，增加与热相关的健康问题，需要足够的医院容量，并导致威胁粮食安全的作物损失。同样，增加的极端降雨可能导致洪水，对生命、建筑和基础设施构成直接威胁。极端降雨还可能导致农业损失、饮用水污染和山体滑坡。东南亚在极端天气方面的研究不够全面，需要进一步努力以有效准备政策制定者和当地社区应对气候变化。”门加尔多助理教授说。