印度夏季風（西南季風）是亞洲季風系統的重要組成部分，每年6月左右季風爆發，通過大規模水汽輸送為印度半島貢獻超過70%的年降水，并深刻影響整個東亞地區的水文狀況。然而，季風環流的異常波動會引起旱災、洪澇及其他極端氣候事件，影響數億人的生活和生計。目前，素有“印度硅谷”之稱的卡納塔克邦班加羅爾市，正面臨數十年來最嚴重的干旱，威脅著近2000億美元的IT產業。

盡管大量研究揭示了厄爾尼諾現象與現代印度夏季風（ISM）干旱的緊密關聯，但是一些研究和觀測顯示，即使在非厄爾尼諾年份，ISM的隨機變率也可能導致印度次大陸遭遇干旱。然而，受限于觀測資料的時間長度，非厄爾尼諾年導致ISM衰退的具體機制仍不甚清楚。特別是，歷史記錄顯示過去千年中曾出現多個持續十年至數十年的嚴重ISM干旱事件，這在儀器測量記錄中前所未見。這些大規模干旱是否是ISM的固有特征？其背后確切的物理機制及與ENSO關系的穩健性如何？仍有待進一步探究。

近期，中國科學院地球環境研究所“極端氣候事件及影響”團隊（EXCEIS）聯合國內外同行，利用古水文動力同化數據集(PHYDA)，探究了過去千年ISM干旱的演變特征及其與全球海溫模式的遙相關。數據同化結果準確識別了若干“黑天鵝”干旱事件（持續三年及以上，罕見但社會影響深遠的干旱），并發現這些事件主要集中在十年到數十年的間隔內，造成了嚴重的饑荒和社會經濟危機，且與歷史記錄高度吻合。例如，1780-1810年間至少發生了11次干旱事件，其中6次集中在1782-1792年間，包括毀滅性的查利薩饑荒和多吉巴拉饑荒。

進一步的多錐度-奇異值分解（MTM-SVD）分析表明，這些干旱發生在厄爾尼諾和非厄爾尼諾條件下，其中厄爾尼諾干旱占所有事件的約49%。值得注意的是，約42%的非厄爾尼諾干旱與北大西洋海面溫度的冷異常有關，這表明高緯地區氣候因素在影響印度夏季風變異中也起著關鍵作用。研究還揭示了過去千年厄爾尼諾與干旱關系的并不穩定，其影響在15%到80%之間波動。這一發現挑戰了現有的以厄爾尼諾為中心的干旱成因模式，揭示氣候系統中更為復雜的多維交互作用，包括北大西洋濤動及其他海溫模態的影響。

這一研究強調了將高緯地區海表溫度的影響納入未來印度夏季風變異模擬的必要性，以提高預測能力并應對氣候變化帶來的挑戰，研究成果為制定印度及其他地區的氣候適應戰略提供了重要參考。

上述成果于近期在線發表在《創新-地球科學》(The Innovation Geoscience)，中國科學院地球環境研究所PIFI學者Ashish Sinha客座研究員為第一/通訊作者，譚亮成研究員為共同通訊作者。研究得到中國科學院PIFI計劃（2020VCA0019）、以色列科學基金（2654/20），國家自然科學基金（42150710534、41888101），中國科學院戰略性先導專項（XDB40000000）和山東省專項經費（LSKJ202203300）的共同資助。

Sinha, A., Steiger, N., Tan, L., Li, H., Kathayat, G., & Cheng, H. (2025). On Indian summer monsoon droughts and teleconnections over the past millennium. The Innovation Geoscience?3(1): 100108.

https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2024.100108

圖1?過去千年印度季風干旱歷史及其遠程聯系