Intensificação das ondas de calor na China nas últimas décadas: Papéis dos modos climáticos

npj Climate and Atmospheric Science volume 6, Número do artigo: 98 (2023) Citar este artigo

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Os modos de variabilidade climática podem afectar condições meteorológicas extremas, colocando desafios intratáveis ​​ao nosso ambiente. No entanto, ainda não se sabe até que ponto os modos climáticos podem modular as ondas de calor na China num contexto de aquecimento. Aqui, examinamos as mudanças na intensidade das ondas de calor em sete regiões distintas: três regiões Leste, duas regiões médias e duas regiões ocidentais sobre a China e exploramos sistematicamente os impactos dos modos climáticos, analisando observações e realizando experimentos de modelo usando um modelo linear dinâmico bayesiano e um modelo linear dinâmico bayesiano. modelo de circulação geral atmosférica (AGCM). Aumentos abruptos na intensidade das ondas de calor são detectados em toda a China durante um período de transição de 1993-2000, e a intensificação permanece robusta no norte e oeste da China após a remoção da tendência de aquecimento. Os impactos combinados do El Niño-Oscilação Sul (ENSO), Oscilação Multidecadal do Atlântico (AMO) e Dipolo do Oceano Índico (IOD) explicam 62,35–70,01% da intensificação das ondas de calor observada no Leste I, Médio I, Oeste I e Oeste II regiões. Mudanças decadais nas circulações atmosféricas associadas à transição de fase negativa da Oscilação Interdecadal do Pacífico (IPO), que está altamente correlacionada com a variabilidade decadal do ENSO, combinadas com a transição de fase positiva do AMO em meados da década de 1990, aumentam a temperatura do ar na superfície e aumentar a variabilidade interna atmosférica e os impactos dos modos climáticos, resultando no aumento abrupto das ondas de calor nas últimas duas décadas. Estes resultados destacam a importância das transições de fase simultâneas dos modos climáticos decenais na regulação das ondas de calor.

As ondas de calor têm grandes impactos nos ecossistemas e na sociedade humana1. Historicamente, as explosões de ondas de calor têm sido responsáveis ​​por impactos prejudiciais na saúde humana, nas culturas, na vegetação, na qualidade do ar e nos riscos naturais2,3. Com o aumento da temperatura global devido às alterações climáticas, ocorreram extremos de calor em todo o mundo e suscitaram preocupações públicas crescentes nas últimas décadas4,5,6,7,8,9,10. Sobrepondo-se à tendência de aquecimento, os modos dominantes de variabilidade climática - como o El Niño e a Oscilação Sul (ENSO), a Oscilação Multidecadal do Atlântico (AMO) e o Dipolo do Oceano Índico (IOD) - demonstraram modular os regimes hidrometeorológicos globais, intensificar a duração e a frequência das ondas de calor e induzir desastres naturais em diversas regiões do mundo11,12,13,14,15,16. Apesar de uma apreciação crescente da interação entre o aquecimento antropogénico e os modos climáticos internos, é pouco conhecido até que ponto os modos climáticos podem modular as ondas de calor na China. Em particular, a nossa compreensão científica dos processos físicos que levam à intensificação das ondas de calor é limitada17,18.

No século passado, a China registou uma clara tendência de aquecimento, um rápido crescimento populacional e uma urbanização. A temperatura média anual do ar na superfície da China aumentou mais de 1 °C, acompanhada por dias de verão mais frequentes e mais quentes19,20,21. A evidente tendência de aquecimento e as ondas de calor mais frequentes podem reduzir a humidade do solo e afectar ainda mais as culturas, a vegetação e o consumo de água, levando a impactos prejudiciais na segurança alimentar e na sustentabilidade dos recursos hídricos na China22,23. Entretanto, prevê-se que a intensidade dos extremos quentes aumente no futuro devido ao aumento da concentração global de gases com efeito de estufa24. No entanto, os estudos sobre as ondas de calor e a sua mudança de comportamento na China centram-se principalmente nas tendências crescentes associadas aos efeitos antropogénicos (por exemplo, aquecimento dos gases com efeito de estufa, ilhas de calor urbanas) e factores isolados à escala regional9,25,26,27,28. Um estudo recente revelou uma intensificação abrupta (ou seja, súbita) da magnitude média das ondas de calor sobre a China por volta de 1996-1997 e aludiu às mudanças no aumento da temperatura global29. A avaliação sistemática da intensificação abrupta da onda de calor em diferentes regiões geográficas da China, contudo, ainda não foi feita. Embora tenha sido sugerido que anomalias climáticas em grande escala associadas ao ENSO, AMO e IOD afectam a frequência, duração e intensidade das ondas de calor em algumas áreas da China11,20,29, as suas contribuições relativas para a intensificação abrupta em diferentes regiões e a os mecanismos subjacentes permanecem obscuros.