近日，加州大學洛杉磯分校薛永康教授聯合國內外多家研究機構在Science Bulletin上發表研究成果，該團隊利用地球系統模型研究了2024年6月中國南方持續性強降雨的成因，結果發現青藏高原2024年破紀錄的暖春導致了6月中國南方持續強降雨。

2024年6月，中國南方遭遇了持續強降雨，造成嚴重社會經濟影響，受到廣泛關注。全球能量和水循環(GEWEX) 組織的“初始化地表溫度及積雪對次季節-季節預測的影響(LS4P)”國際項目的研究初步發現，春季青藏高原地面溫度偏高/低時，中國南方夏季很可能遭遇洪澇/干旱。受此啟發，研究人員分析了青藏高原春季的地面溫度，發現2024年5月高原地面溫度創下自1980年以來最熱的春季紀錄。因此，2024年青藏高原春季異常偏暖很有可能導致南方強降雨。

該研究采用了美國國家環境研究中心（NCEP）和UCLA研發的地球系統模式(ESM)，NCEP的Ratko Vasic為模式提供實時預測的初始條件，中國科學院大氣物理研究所（IAP/CAS）李倩博士和孔祥慧博士開展了預測試驗，并對結果進行了初步分析。由于ESM模擬不出青藏高原5月的異常偏暖和南方6月的強降雨，存在明顯的冷偏差和干偏差。于是研究人員采納LS4P的新方法，優化了青藏高原土壤溫度初始場。改進初始場的ESM模擬出高原5月的異常偏暖后，成功預測了南方強降水異常的~55%，并通過了區域顯著性檢驗。該研究也評估了全球海表面溫度異常的影響。結果表明，2024年5月和6月全球海溫異常不顯著，對降水異常貢獻約為17%。

圖1 觀測和模擬的2米氣溫（T-2 m，°C）和降水（mm/d）異常 (a)觀測的2024年5月2米氣溫（T-2 m）異常; (b) 青藏高原地表溫度初始場優化后，ESM模擬的2024年5月2米氣溫異常；(c) 觀測的2024年6月降水異常（mm/d）；(d) 青藏高原地表溫度初始場優化后，ESM模擬的2024年6月降水異常（mm/d）。圖中的打點區域表示通過了區域顯著性檢驗(P<0.1)；灰色粗體的實線為海拔高度4000米的等高線，圖示了青藏高原的大致地理位置；(a)和(b)中的數字為青藏高原地表溫度的平均值；(c)和(d) 中的數字為圖中紅框區域降水的平均值。

綜上所述，2024年青藏高原異常暖春是6月中國南方持續強降雨的主要成因。

世界氣象組織指出，長期以來春末和初夏的次季節—季節（S2S）旱澇預測精度一直很低。同時指出，陸面的初始場優化有可能顯著提升S2S預測能力。自20世紀70年代以來，地表反照率、土壤濕度、積雪和植被等已被廣泛用于氣候和天氣預測，但在GEWEX/LS4P之前，陸面溫度對氣候的預測作用被明顯低估了。LS4P的研究證明高原/高海拔地區的地表溫度異常在S2S預測中發揮了關鍵作用。GEWEX聯合主席曾旭斌教授高度評價了這項研究對S2S預測的重大貢獻。法國氣象局的Aaron Boone博士指出，這項工作開辟了S2S預測業務的新途徑。

圖2 青藏高原異常暖春對中國南方2024年6月強降雨影響的物理過程示意圖. 由薛永康教授、劉家銘教授和曹之炯等人繪制

盡管科學界還未充分認可高海拔地區的陸面溫度對S2S預測的重要作用，但這項研究在短時間內對此事件給出了科學的解釋，突顯了LS4P創新方法廣泛應用的潛力。希望通過這項工作，提高公眾對LS4P科學家取得的最新進展的認識，并激發科研人員深入開展極端氣候水文事件的研究。

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Li Qian, Xue Yongkang, Kong Xianghui, William K-M. Lau, Wang Aihui, Li Qiaoping, Cao Zhijiong, Hara Nayak, Xu Guoqiang, Guo Weidong, Ratko Vasic. Excessive Tibetan Plateau spring warming found to cause catastrophic June 2024 heavy rainfall in China. Science Bulletin, 2025, 70, doi：10.1016/j.scib.2025.01.011

來源: 《中國科學》雜志社