我国西北干旱区深居内陆,降水稀少,气候干旱,沙尘暴频发,是全球最干旱的区域之一。然而,大量观测数据显示,自20世纪80年代以来,西北干旱区气候呈现暖湿化趋势,同时东亚地区沙尘暴频率显著下降(图1)。这一现象的成因始终是科学界争论的焦点。最近,中国科学院地球环境研究所气候变化集成-模拟-同化-预测团队(CLIMAP)解小宁研究员等揭示了东亚沙尘活动减弱与亚洲季风区(包括南亚污染区及中国东部污染区)人为气溶胶排放增加之间的潜在联系。

研究团队通过一系列区域人为气溶胶排放扰动的理想化数值试验,深入探讨了亚洲硫酸盐气溶胶增加对东亚沙尘活动的影响及其潜在的物理机制。研究结果表明,亚洲季风区人为排放的硫酸盐气溶胶显著抑制了内陆干旱区的沙尘活动。这些人为排放的气溶胶导致亚洲西风急流向南移动,进而引起西北干旱区的降水增加和地表风速减弱,从而抑制了区域沙尘的排放。此外,沙尘气溶胶粒子可有效地作为混合相云中的冰核,通过与冰云的相互作用,进一步加剧东亚沙尘活动的减弱趋势,形成了一种“沙尘-干旱正反馈效应”。该研究进一步指出,人为排放气溶胶是近几十年东亚沙尘活动减弱的重要驱动因素之一;未来东亚地区沙尘活动的变化将很大程度上取决于全球温室气体和亚洲人为气溶胶的排放情景(图2)。这项研究不仅揭示了污染区人为排放气溶胶对东亚沙尘活动的重要影响,还为预测未来该地区沙尘活动的变化趋势提供了坚实的科学依据。

相关成果已发表在国际学术期刊《Communications Earth & Environment》和《Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology》上,并得到了国家重点研发计划、中国科学院战略性先导专项及国家自然科学基金等项目的支持。

Xie, X.*, Myhre, G., Che, H., Wu, F., Guo, J., Shi, Z., Li, X., Liu, X., and Liu. Y.* 2025: Anthropogenic sulfate-climate interactions suppress dust activity over East Asia. Communications Earth & Environment, 6, 159. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02147-x .

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Guo, J., Xie, X.*, Sun, H., Wang, A., Shi, Z., Li, X., 2025: Tibetan Plateau uplift intensified aridity in inland Asia: The role of the dust-ice cloud interaction feedback mechanism. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, 666, 112830. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.112830.

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图1, 东亚地区沙尘活动及亚洲季风区人为硫酸盐气溶胶AOD的变化趋势


图2, CMIP6多模式集成结果揭示的东亚沙尘排放通量历史归因及未来变化趋势

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