大西洋变率和气候变化导致东北部极端降水增加

东北部最近创纪录的降雨是更大趋势的一部分。从缅因州到西弗吉尼亚州，东北部的极端降水量突然增加——自 1996 年以来，大雨和大雪导致每天约 1 到 2 英寸的水，这与北部海面温度升高相吻合大西洋。东北极端降水通常由热带气旋、锋面雷暴和温带气旋(如 Nor'easters)引起。最近发表在Weather and Climate Extremes 上的一项研究发现1996年后极端降水的增加是由人类活动产生的温室气体和北大西洋表面温度变化引起的，称为大西洋变化。

“我们之前的工作表明，东北极端降水在过去 25 年中急剧增加，但这项研究首次证明这种增加的部分原因是人为气候变化，”主要作者、前研究生黄焕平说。在地球科学和达特茅斯应用水文气候学组的校友。黄目前是劳伦斯伯克利国家实验室气候与生态系统科学部的博士后研究员。

这项研究建立在 Huang 和合著者的早期工作的基础上，他们发现自 1996 年以来，东北部的极端降水量增加了53%，而增加的主要驱动力是热带气旋带来的强降雨。该团队将热带气旋增强的强降水与更温暖的大气层(这增加了空气可以容纳的水量)和更温暖的大西洋系起来，这会产生更强和更频繁的飓风。“我们的研究结果表明，大西洋海面温度的数十年变化是大西洋变暖的一个重要驱动因素，同时伴随着人为温室气体 和气溶胶，也促成了 1996 年后东北极端降水的增加，”黄补充道。

为了确定 1929 年至 2018 年东北极端降水增加和大西洋海面温度升高的原因，研究小组使用了国家大气研究中心提供的两套大型全球气候模型模拟，以及降水来自国家海洋和大气管理局国家环境信息中心编制的全球历史气候学网络中气象站的数据。

为了找出极端降水增加的原因，该团队使用了一组全球气候模型模拟，通过包括所有自然和人为强迫的演变来重现历史气候。自然强迫包括太阳辐射和火山，而人为强迫包括温室气体、工业气溶胶(化石燃料燃烧产生的微粒)、生物质燃烧产生的气溶胶以及土地利用和土地变化。在另一组模拟中，除了四种人为强迫中的一个外，所有强迫都包括在内。通过这种“留一法”的方法，研究人员可以隔离外部强迫和内部变化(自然发生的气候变化)对北大西洋海面温度和东北极端降水观测变化的影响。研究人员随后应用了一种称为“最佳指纹”的统计方法，该方法经常用于气候变化研究，以确定外部强迫对区域气候的影响程度。

研究结果表明，1996 年后观测到的极端降水增加是由人类活动产生的温室气体和北大西洋变暖引起的。自 1990 年代以来北大西洋变暖可归因于数十年的变化、工业气溶胶的减少和温室气体的增加。随着 1970 年《清洁空气法》的颁布，空气质量得到改善，污染大气和反射阳光的气溶胶减少了。这减少了气溶胶减少导致的冷却，再加上人类活动产生的温室气体增加导致的变暖，使北大西洋变暖。

“我们的分析表明，人类活动减少的气溶胶和增加的温室气体导致了东北极端降水和北大西洋海面温度的上升，”合著者、地理学副教授兼应用研究所首席研究员乔纳森·温特说。达特茅斯的水文气候学小组。“我们的研究团队多年来一直在探索这种极端降水的急剧增加，这项研究证实，人类实际上对我们在过去两年半中经历的暴雨事件的增加负有部分责任.”

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