国际河流与生态安全研究院田立德团队在JGR-Atmospheres期刊发表亚洲赤道地区和季风区降水同位素季节内振荡的研究成果

云南大学国际河流与生态安全研究院田立德团队基于国际原子能机构热带降水同位素项目的实测数据，系统阐述了亚洲南部季风区和赤道地区降水稳定同位素的季节内振荡特征。2023年6月，该研究成果发表在大气科学领域的著名期刊Journal of Geophysical Research – Atmospheres (Nature Index统计期刊)，论文题目为“The intra-seasonal oscillation of precipitation δ¹⁸O over the Asian equatorial and monsoon regions”。

档案中的稳定同位素高频波动信号有可能是重建极端天气事件的依据，然而有关季节内同位素变化规律的认知是前提。季节内振荡是低纬度地区降水稳定同位素值的主要模态之一，但其时空分布格局尚不清楚。为此，本研究系统分析了季节内振荡(intra-seasonal oscillation，ISO,包括MJO、Madden-Julian振荡和BSISO、北半球夏季季节内振荡)对亚洲季风区和赤道地区（图1）降水δ¹⁸O的调制作用。

图1 亚洲南部研究站点的地理位置(红色圆点)

研究发现热带大气季节内振荡(ISO)会导致降水δ¹⁸O产生振荡，其振幅从4‰到15‰，ISO对流相位对应δ¹⁸O的低值阶段。亚洲季风区降水δ¹⁸O的季节内振荡主要发生在夏季风影响期间；赤道地区赤道以北站点降水δ¹⁸O的季节内振荡全年均可发生，而南半球站点在北半球夏季期间振荡较弱。MJO (BSISO)导致亚洲赤道(季风)地区δ¹⁸O季内振荡向东(东北)传播，与OLR振荡的空间格局一致，反映了降水/水汽δ¹⁸O对大尺度对流活动振荡或区域降水累积耗竭的响应（图1，图2）。

图2 2013年马来西亚东部拇鲁国家公园站点（Mulu）降水同位素和向外长波辐射（OLR）的季节内振荡对应

我们的研究结果还表明，降水δ¹⁸O的季节内振荡幅度与季节变化幅度具有可比性，两者都是该区降水δ¹⁸O的重要模态。研究结果有助于该地区降水、冰芯、树芯、洞穴石笋等δ¹⁸O相关气候代用指标在季节内时间尺度（20-80天）上的解释，也有利于低纬度区域大尺度对流过程对降水δ¹⁸O调控的理解。

该论文第一作者为云南大学博士生王学界，通讯作者为田立德研究员。云南省气候中心研究员晏红明、中科院大气物理所研究员毛江玉以及国际河流与生态安全研究院副研究员蔡忠银等为合作作者，该研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院战略先导专项以及云南省科技厅“双一流”专项的联合资助。

文章首页：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023JD038869。