我國西北干旱區深居內陸,降水稀少,氣候干旱,沙塵暴頻發,是全球最干旱的區域之一。然而,大量觀測數據顯示,自20世紀80年代以來,西北干旱區氣候呈現暖濕化趨勢,同時東亞地區沙塵暴頻率顯著下降(圖1)。這一現象的成因始終是科學界爭論的焦點。最近,中國科學院地球環境研究所氣候變化集成-模擬-同化-預測團隊(CLIMAP)解小寧研究員等揭示了東亞沙塵活動減弱與亞洲季風區(包括南亞污染區及中國東部污染區)人為氣溶膠排放增加之間的潛在聯系。
研究團隊通過一系列區域人為氣溶膠排放擾動的理想化數值試驗,深入探討了亞洲硫酸鹽氣溶膠增加對東亞沙塵活動的影響及其潛在的物理機制。研究結果表明,亞洲季風區人為排放的硫酸鹽氣溶膠顯著抑制了內陸干旱區的沙塵活動。這些人為排放的氣溶膠導致亞洲西風急流向南移動,進而引起西北干旱區的降水增加和地表風速減弱,從而抑制了區域沙塵的排放。此外,沙塵氣溶膠粒子可有效地作為混合相云中的冰核,通過與冰云的相互作用,進一步加劇東亞沙塵活動的減弱趨勢,形成了一種“沙塵-干旱正反饋效應”。該研究進一步指出,人為排放氣溶膠是近幾十年東亞沙塵活動減弱的重要驅動因素之一;未來東亞地區沙塵活動的變化將很大程度上取決于全球溫室氣體和亞洲人為氣溶膠的排放情景(圖2)。這項研究不僅揭示了污染區人為排放氣溶膠對東亞沙塵活動的重要影響,還為預測未來該地區沙塵活動的變化趨勢提供了堅實的科學依據。
相關成果已發表在國際學術期刊《Communications Earth & Environment》和《Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology》上,并得到了國家重點研發計劃、中國科學院戰略性先導專項及國家自然科學基金等項目的支持。
Xie, X.*, Myhre, G., Che, H., Wu, F., Guo, J., Shi, Z., Li, X., Liu, X., and Liu. Y.* 2025: Anthropogenic sulfate-climate interactions suppress dust activity over East Asia. Communications?Earth?&?Environment, 6, 159. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02147-x .
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Guo, J., Xie, X.*, Sun, H., Wang, A., Shi, Z., Li, X., 2025: Tibetan Plateau uplift intensified aridity in inland Asia: The role of the dust-ice cloud interaction feedback mechanism. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 666, 112830. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112830.
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圖1, 東亞地區沙塵活動及亞洲季風區人為硫酸鹽氣溶膠AOD的變化趨勢
圖2, CMIP6多模式集成結果揭示的東亞沙塵排放通量歷史歸因及未來變化趨勢
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