人类活动产生的温室气体和气溶胶排放对季风系统变化均产生显著影响。近几十年来南亚夏季风变化趋势表现为环流存在减弱但降水增强。这种趋势被认为是季风对全球变暖的响应。Kong et al. (2022) 利用第六次耦合模式比较项目（CMIP6）18个模式的CO2突然4倍（abrupt-4×CO2）实验，证明了模式预估南亚夏季风环流减弱程度与欧亚大陆-印度洋上空的经向温度梯度减弱强度高度相关（图1）。进而利用气候反馈响应分析方法对造成欧亚大陆-印度洋之间的对流层上层经向温度梯度（EUTT-IUTT）变化进行诊断，研究南亚夏季风环流对abrupt-4×CO2响应的主要不确定性来源。结果表明，EUTT-IUTT变化的不确定性主要由大气动力学过程、云短波辐射效应导致，但地表潜热和云长波辐射效应削弱模式间差异。
此外，气溶胶可以通过气溶胶-辐射-云相互作用影响季风强度。目前关于气溶胶的研究，主要局限于区域或城市尺度上不同类型陆地气溶胶的时空分布特征，很少关注海上不同的气溶胶类型，造成气溶胶变化对季风变化的影响尚不清晰。Ma et al. (2022) 基于长期时间序列CALIPSO气溶胶类型数据（2006-2020）的研究发现，粤港澳大湾区近岸海域和南海北部区春冬季人为污染型气溶胶和沙尘相关型气溶胶的占比显著高于夏秋季。受陆源污染物的显著影响，粤港澳大湾区近岸海域的人为污染型气溶胶比例明显高于南海北部。近15年来，人为污染型气溶胶和沙尘相关型气溶胶呈现波动减少的趋势，主要归结于环境与空气污染治理政策的有效实施（图2）。该研究有助于进一步讨论气溶胶排放变化对季风变化的影响。
图1 Webster-Yang指数（WYI）及季风Hadley环流指数（MHI）的变化趋势与对流层上层经向温度梯度的变化之间的模式间相关关系，灰线是数据点的最小二乘法回归拟合线，右上角为相应的相关系数
图2 南海北部（a–c）和粤港澳大湾区近岸海域（d–f）不同气溶胶类型的百分比的长期季节变化（黑线）和基于BEAST的长期变化趋势（2006-2020）。（b）和（e）中的黑色虚线表示长期趋势的突变点。
相关论文发表情况
Kong Y., Y. Wu, X. Hu, et al., 2022: Uncertainty in projections of the South Asian summer monsoon under global warming by CMIP6 models: Role of tropospheric meridional thermal contrast. Atmospheric and Oceanic Science Letters, 15, 100145. (第一资助)
Ma Q., Y. Liu, T. Qiu, et al., 2022: Satellite-Observed Four- Dimensional Spatiotemporal Characteristics of Maritime Aerosol Types over the Coastal Waters of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area and the Northern South China Sea. Remote Sensing, 14, 5464. (第一资助)