南京信息工程大学GRL-泛区域持续干旱与连续拉尼娜事件的关联

文章来源：https://doi.org/10.1029/2026GL122176

研究简介

2020年至2023年，中亚-西亚、东非和北美地区经历了持续干旱，对区域水文气候和生态系统造成了广泛破坏。这些干旱恰逢热带太平洋异常持续的冷状态——即连续拉尼娜事件。本研究通过观测资料和气候模式模拟，揭示了连续拉尼娜事件与上述地区泛区域持续干旱之间的稳健历史联系。研究表明，热带太平洋海表温度的持续偏冷维持了大尺度大气环流异常，抑制了水汽输送和降水，导致区域水分持续亏缺。陆-气反馈进一步加剧了东非的干旱持续性，而对其他区域则起到抑制作用。此外，观测显示近几十年来连续拉尼娜事件频率的增加与这些地区持续干旱发生率的上升相吻合。这些结果突显了热带太平洋作为泛区域干旱变率关键可预测性海洋源的重要性。

主要图文

图1：（a）2020年8月至2023年2月海表温度距平合成（填色，单位：°C）及月降水距平对Niño3.4指数的回归（陆面填色，单位：mm/°C），后者乘以-1并仅显示负异常且通过0.05显著性检验的区域。红星表示降水亏缺低于气候平均40%且持续超过6个月的区域。同时显示Niño3.4指数演变（柱状，单位：°C）。（b）柱状图展示对应区域经6点平滑的标准化降水距平演变，陆面填色为2020年8月至2023年2月平均降水距平（mm/day）于中亚-西亚。（c，d）同（b），但为东非和北美。

图2：（a）中亚-西亚区域11月至4月标准化月降水距平（灰点）对标准化Niño3.4指数的散点图，分别标注连续拉尼娜（蓝色）、单年拉尼娜（紫色）、正常年（黑色）和厄尔尼诺（橙色）。不同事件类型的合成降水距平以星号表示，误差棒为0.5倍标准差。显示线性拟合线及相关系数（R），所有相关系数均通过0.05显著性检验。插图为各事件类型合成SPEI对标准化Niño3.4的散点图。（b，c）同（a），但为东非和北美。（d）连续拉尼娜事件期间，从第一个冬季前发育期8月至第三个冬季后衰退期6月，5°S–5°N平均海表温度距平合成。打点表示通过0.05显著性检验。（e）连续拉尼娜事件期间，从中亚-西亚第一个冬季前发育期8月至第三个冬季后衰退期6月，SPEI和累积降水距平的时间演变。（f，g）同（e），但为东非和北美。误差棒对应0.5倍标准差。

图3：（a）连续拉尼娜事件第一年（Y1）和第二年（Y2）11月至4月（三年事件延伸至第三年Y3）的SPEI合成（陆面填色）、OLR距平（海洋填色，单位：Wm⁻²）、200 hPa位势高度距平（黑色实线等值线，间隔5m，粗线为零线）及海表温度距平（蓝色虚线等值线，间隔0.5°C）。点表示通过0.05显著性检验的合成值。（b）中亚-西亚区域Y1、Y2和Y3时期SPEI、标准化水汽辐合、omega、土壤湿度和陆-气反馈的区域平均值。“A”表示所有连续拉尼娜事件的平均值。水汽辐合积分从地表至300 hPa，omega为500 hPa值。橙色和灰色星号分别表示第25和第75百分位数。（c，d）同（b），但为东非和北美。误差棒对应0.5倍标准差。

图4：（a）AMIP6多模式集合模拟的连续拉尼娜事件SPEI合成（陆面填色）及200 hPa位势高度距平（黑色实线等值线，间隔5m）。打点表示通过0.05显著性检验的合成值。（b）AMIP6多模式集合模拟的连续拉尼娜事件期间，中亚-西亚区域SPEI、标准化水汽辐合、omega、土壤湿度和陆-气反馈距平的区域平均值。斜线表示通过0.05显著性检验。（c，d）同（b），但为东非和北美。（e）PHYDA数据集中连续拉尼娜事件期间冬季SPEI合成。

研究结论

连续拉尼娜事件是泛区域持续干旱的共同驱动因子。 基于观测、AMIP6模拟和PHYDA千年重建资料，本研究证实2020–2023年的泛区域干旱并非偶然。在连续拉尼娜事件中，热带太平洋持续的海表温度偏冷通过维持大尺度环流异常，同时抑制中亚-西亚、东非和北美三个区域的水汽输送和降水，导致持续的水分亏缺。

大尺度大气遥相关是主要物理机制。 热带太平洋冷海温异常抑制了赤道中太平洋对流，增强沃克环流，并激发向中纬度传播的准定常罗斯贝波列。200 hPa位势高度场上，中亚-西亚和北美上空持续出现高压异常，东非则受异常下沉运动控制，共同导致区域水汽辐散和降水减少。

陆-气反馈在区域间发挥差异化作用。 在东非，土壤湿度亏缺通过抑制潜热通量进一步加剧干旱持续性，形成正反馈；而在中亚-西亚和北美，陆-气耦合倾向于削弱干旱的持续，表现为负反馈。这表明虽然大尺度强迫是共性驱动，但局地反馈过程决定了不同区域干旱演变的差异性。

连续拉尼娜事件的增多趋势值得警惕。 观测显示近几十年来连续拉尼娜事件频率增加，同时泛区域持续干旱的发生率也同步上升。气候模式预估表明，在全球变暖背景下连续拉尼娜事件可能进一步增多，这将显著增加上述区域持续干旱的风险，对干旱监测、季节至年际预测及脆弱地区的风险管理具有重要启示。

论文引用

Zhang, T., Zhang, W., Jiang, F., Hu, S., Sun, S., Jin, F.-F., & Chen, H. (2026). Pan-regional prolonged droughts linked to consecutive La Niña events. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL122176. https://doi.org/10.1029/2026GL122176

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