大气河流影响北极水分变化的长期变化
近几十年来，北极地区气温迅速升高，即所谓的“北极放大效应”，这影响了北极的冰冻圈和生态系统，并通过大气环流的变化影响了全球天气和气候。根据克劳修斯-克拉珀龙关系，气温升高会导致大气中水蒸气增加。这些额外的水分除了是温室气体外，还通过相关的反馈机制进一步加剧了北极变暖。
大气河流（AR）是强烈水蒸气输送的狭窄、瞬态走廊，尽管仅占大气活动的 10% 左右，但却承担了约 90% 的极地水分运动。
AR 主要发生在中纬度地区，它将温暖潮湿的空气输送到极地地区。然而，在北极增湿最显著的夏季，AR 变化背后的驱动因素及其对长期水蒸气变化的贡献尚不清楚。
由中国、美国、智利和比利时的国际科学家团队在《自然通讯》上发表的一项研究阐明了这一问题。
研究发现，在不同时间尺度上，AR 与比湿、环流和温度等变量之间存在很强的时空联系，表明类似的物理机制调节着它们。值得注意的是，根据模型响应，AR 导致的北极夏季水分长期变化不能完全归因于人类引起的气候变化。
研究发现北极低频大尺度大气环流对AR活动有显著影响。
“近几十年来，AR 一直在向北极输送更多的水蒸气，这种现象以前与全球变暖和北极放大现象有关。然而，这项研究发现，内部变化，而不是人为强迫，是这种变化的主要驱动因素，”该研究的通讯作者、加州大学圣巴巴拉分校的丁庆华教授说。
在分离出归因于 AR 的湿度变化后，该研究显示，自 1979 年以来，AR 已对北极夏季水汽趋势的增加贡献了 36% 以上。这一贡献在 AR 活动显著增加的地区尤为显著，例如西格陵兰、北欧和西伯利亚东部，这些地区的 AR 活动超过 50%。
“虽然AR通常被视为由天气尺度系统驱动的随机极端大气现象，但它们在调节北极水蒸气变化和塑造北极夏季水分长期变化方面发挥着至关重要的作用，”该研究的主要作者、中国科学院大气物理研究所的王志彪博士说。
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