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长江流域频繁洪水与印度洋波动格局转变有关

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遥远的海洋为何会影响河流洪水

长江沿岸居民近年来经历了更多破坏性的夏季洪水,但原因并非仅来自局地降雨或附近天气。本研究表明,远在印度洋中的缓慢移动波动和暖海水,可以通过每隔一两年推动亚洲夏季季风进入更潮湿或更干燥的状态,从而为长江的严重洪涝与干旱创造条件。

Figure 1. 印度洋波动模式的变化如何在遥远的长江流域触发更强的夏季洪水。
Figure 1. 印度洋波动模式的变化如何在遥远的长江流域触发更强的夏季洪水。

长江特大洪水数量急剧上升

研究者首先查看了1960年至2024年间在长江入海口附近关键站点大通的多年径流记录。1960年至1991年间只有一个夏季出现真正极端的流量。1992年至2024年间则有六个这样的夏季,包括1995、1996、1998、1999、2016和2020年,期间大范围洪涝影响了数百万人。夏季流量极低的年份也变得更常见。这表明河流的波动性增加,高水和低水之间的摆幅更大。

降雨与河流流量的两年节律

为理解这一变化,团队关注了大约每一至三年重复出现的变化,这里简称为两年节律。他们发现长江流域夏季降雨和河流径流的这种节律在1990年代初后增强了约50%。同时,热带印度洋海面高度中也出现了匹配的节律增强,这是海洋内部更强烈波动的迹象。这些相互关联的涨落暗示,遥远的海洋运动可能在驱动东亚夏季降雨的摆动中发挥作用。

印度洋中隐蔽的波动与更暖的海域

在热带印度洋内部,巨大的慢速波在表层下向西摆动,而更快速的波沿赤道和近海岸线奔走。两者共同形成一个重复的循环。研究显示,自1990年代以来,位于塞舌尔—查戈斯温跃层脊(Seychelles–Chagos Thermocline Ridge)这一关键区域的慢速西向波变得更强、更长且速度约提高了70%。当这些波加深分隔暖表层与下层冷水的层位时,会减少通常将表层冷却的混合过程。这有助于维持广泛的异常暖海区,并能持续到晚春和夏季。

Figure 2. 印度洋更快的潜流如何加深暖水层、助长风暴并向东亚输送更多水汽。
Figure 2. 印度洋更快的潜流如何加深暖水层、助长风暴并向东亚输送更多水汽。

从暖海池到内陆暴雨

当西部和中部印度洋比常年更暖时,容易在其上方形成高耸的云团和强烈的上升运动。大气中这种额外的加热会发出类波动扰动,能够加强并移动西太平洋副热带高压——这一大型高压系统有助于将水汽导向东亚。在记录的后几十年里,这些格局更频繁地与东亚夏季季风季节对齐,使得暖海池与季风往往同时达到高峰。其结果是朝向长江流域的水汽流增强,夏季降雨更强烈,而海洋格局的相反相位则倾向于利于干旱。

关于长江极端事件成因的新视角

总之,研究认为自1990年代初以来更频繁和更强烈的长江洪水,与印度洋和太平洋中更强的两年节律密切相关。印度洋中更快更强的内部波动有助于在恰当的时机锁定暖表层水,从而增强东亚夏季季风,促发极端降雨和河流径流。更准确地理解和模拟这些海洋波动模式,有望改善对长江及其他季风补给河流的季节性洪旱风险预报。

引用: Dasgupta, P., Nam, S., McPhaden, M.J. et al. Frequent floods in the Yangtze River basin linked to a shifted Indian Ocean wave regime. Nat Commun 17, 4423 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70940-z

关键词: 长江洪水, 印度洋波动, 东亚夏季季风, 印度洋偶极子, ENSO 可变性