沙塵氣溶膠的直接輻射效應(yīng)能夠吸收和散射太陽(yáng)輻射改變局地能量平衡，進(jìn)而通過(guò)“快響應(yīng)”影響大氣熱力結(jié)構(gòu)及環(huán)流格局。同時(shí)，輸送至海洋上空的沙塵還可通過(guò)改變海表能量收支和海溫的“慢過(guò)程”，進(jìn)一步調(diào)制氣候系統(tǒng)。澳大利亞是全球第四大沙塵源區(qū)，也是沙漠與季風(fēng)共存的典型區(qū)域。來(lái)自澳大利亞內(nèi)陸的局地沙塵，以及可能的遠(yuǎn)程輸送沙塵，通過(guò)復(fù)雜的輻射與氣候反饋過(guò)程，對(duì)該區(qū)域季風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)控作用。關(guān)于沙塵氣溶膠對(duì)季風(fēng)影響的研究多集中在亞非季風(fēng)區(qū)，沙塵如何影響澳大利亞夏季風(fēng)，目前尚缺乏系統(tǒng)的分析評(píng)估。

最近，中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所氣候變化集成-模擬-同化-預(yù)測(cè)（CLIMAP）團(tuán)隊(duì)基于耦合沙塵循環(huán)過(guò)程的全球氣候模式，通過(guò)海氣耦合、固定海溫、平板海洋模擬實(shí)驗(yàn)，研究了沙塵直接輻射效應(yīng)對(duì)澳大利亞夏季風(fēng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，沙塵氣溶膠的直接輻射效應(yīng)會(huì)減弱澳大利亞夏季風(fēng)的環(huán)流強(qiáng)度，并導(dǎo)致季風(fēng)區(qū)降水顯著減少（圖1）。對(duì)于澳大利亞季風(fēng)，海洋慢響應(yīng)（包括熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程）在沙塵氣候效應(yīng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位，其重要性超過(guò)了大氣對(duì)沙塵的快響應(yīng)。具體而言，沙塵引起的輻射強(qiáng)迫導(dǎo)致低緯度海洋出現(xiàn)顯著的海表降溫，削弱了澳大利亞?wèn)|海岸的局地經(jīng)向環(huán)流，該環(huán)流的減弱有利于在澳大利亞?wèn)|部形成氣旋性異常及南風(fēng)異常，從而抑制季風(fēng)推進(jìn)和減少降水（圖2）。該研究揭示了沙塵氣溶膠對(duì)澳大利亞夏季風(fēng)的影響及其物理機(jī)制，深化了對(duì)沙塵-季風(fēng)相互作用機(jī)制的理解。

上述研究成果已發(fā)表在地學(xué)期刊Global and Planetary Change。張曉菲博士生為第一作者，石正國(guó)研究員為通訊作者。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023YFF0804804）、國(guó)家自然科學(xué)基金(42221003、42575054)等項(xiàng)目資助。

文章信息與鏈接：

Zhang, X., Xie, X., Zhang, H., Guo, J. and Shi, Z.*, 2026. Weakened Australian summer monsoon by direct radiative effect of dust aerosol. Global and Planetary Change, 259, 105352. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105352

圖1 南半球夏季850 hPa風(fēng)場(chǎng)和降水對(duì)沙塵直接輻射效應(yīng)的響應(yīng)：(a) 總響應(yīng)，(b) 快響應(yīng)，(c) 慢響應(yīng)，(d) 海洋熱響應(yīng)。

圖2 南半球夏季緯向平均（140°E–180°E）經(jīng)向環(huán)流質(zhì)量流函數(shù)。