——　第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼　——

　　未来几十年降水量变化预估是一个极具挑战性的前沿科学问题，对国际国内农业、水资源、生态系统、粮食安全、旱涝灾害、社会经济可持续发展等具有深远影响。受观测资料时间长度的限制，以及代用资料空间分辨率的制约，对于降水量的年代至百年际尺度变化过程及其成因机制的研究还很欠缺，千年气候模拟可为此研究提供有效途径。然而，就以往关于千年气候模拟研究成果来看，主要关注的是全球、半球和区域的温度变化，对降水变化的研究少见报道。

　　南京师范大学地理科学学院教授刘健等人对过去1000年全球和东亚季风降水变化进行了模拟研究，揭示了在年代至百年际尺度上全球平均降水量、全球季风降水强度以及东亚夏季风降水强度的变化规律及其对自然因子（太阳辐射和火山活动，SV）和人类因子（温室气体，GHG）的响应机制。

　　研究发现，不同因子引起的增暖使全球平均降水量增加的幅度差异明显。在SV强迫下模拟的全球平均温度每增加1℃全球平均降水量增加2.1%，而GHG强迫下对应的全球平均降水量仅增加1.2%，这是由对流层的能量平衡（降水潜热与辐射通量散度的平衡）决定的，温室气体的增加会使辐射通量散度减小。另外还发现，不同因子强迫下全球降水和海表温度（SST）的空间分布格局不同（图）：SV强迫下，通过海洋恒温机制（thermostat mechanism）使热带太平洋东西向的SST梯度加大，导致沃克环流（Walker circulation）增强，从而增强水汽在热带季风及暖池区的辐合，使全球降水量显著增加；而GHG强迫下，通过大气稳定机制（stabilization mechanism），会削弱Walker环流，减小热带太平洋东西向的SST梯度，从而减少水汽的辐合，导致全球降水增量减少。

　　研究表明，全球季风降水存在暖期多，冷期少的特点。中世纪暖期(1050-1250)全球季风降水增多，小冰期(1450-1850)全球季风减弱，而20世纪以来全球季风强度逐渐增大。虽然中世纪暖期和现代暖期全球季风强度都较强，但两者的空间变化格局具有明显差异。研究还表明，东亚夏季风降水百年-千年尺度的变化具有明显的纬度依赖性，温带 (36-50°N, 105-125°E)的变化最为明显，对外强迫的响应最为强烈；亚热带(21-35°N, 105-125°E)次之；热带(6-20°N, 105-125°E)最小。

　　上述成果发表在Nature、Journal of Climate、Climate Dynamics等上。上述成果对化解围绕气候增暖产生的一系列学术争端具有重要意义。

　　该研究得到科学基金面上项目的资助。