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中新世非洲地形对南亚夏季风环流与降水解耦现象的影响

海气相互作用,中新世,南亚夏季风降水

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.7 大气环流与水汽来源：过去、现在和未来

中新世具有显著的构造运动和气候变迁，该时期是探究南亚夏季风动力系统演化的关键时期。既有研究揭示了相互矛盾的证据：阿拉伯海西部的与风相关的代用指标显示中中新世索马里急流强度较晚中新世偏弱，而降水相关记录却表明该时期南亚夏季风降雨增强。这种季风环流与降水量的显著解耦现象，对传统季风变化的认知提出了挑战。本研究基于全耦合EC-Earth3气候模式的数值实验，首次明确了驱动该解耦机制的关键外强迫——非洲地形演变的控制性作用，而非CO₂浓度变化等变化。模拟结果表明：中新世非洲地形变化通过减弱跨赤道索马里急流，导致阿拉伯海西部上升流减弱；同时其诱发的大气环流异常增强了阿拉伯海区域的水汽辐合，从而显著提升季风降水强度。进一步研究发现，减弱的索马里急流通过海气相互作用激发出正位相类印度洋偶极子增温模态，形成对季风降水的正反馈强化机制。与之形成对比的是，CO₂强迫效应会同步增强季风环流与降水量，未显现解耦特征。该研究不仅弥合了环流与降水代用指标间的矛盾，更揭示了非洲地形改造对南亚季风系统多阶段演化过程的关键调控作用。