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在气候变化背景下,伊拉克降雨多变影响显著,但相关研究不足。研究人员利用双变量小波相干(WTC)和改进的偏小波相干(IPWC)方法,分析 1951 - 2020 年 7 个气候指数与 8 城市降雨变化关系,发现多指数组合影响更大,成果助力降雨预测等研究。
在全球气候变化的大舞台上,降雨就像一位任性的 “演员”,时而慷慨地带来充沛降水,时而又吝啬得滴水不漏,它的每一次变化都深刻影响着人类的生活。而在伊拉克这个地处中东的国家,降雨的多变更是带来了诸多挑战。频繁的洪涝和干旱,如同交替出现的 “恶魔”,破坏着当地的生态环境、农业生产和人们的生活。但由于缺乏高质量的降雨数据,再加上之前对伊拉克降雨与气候关系的研究不够全面,人们对这里降雨变化的原因知之甚少,就像在黑暗中摸索,找不到方向。
为了揭开伊拉克降雨变化的神秘面纱,来自未知研究机构的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们开展了一项聚焦伊拉克降雨变化与大规模气候振荡(Large-Scale Climate Oscillation,LSCO)指数关系的研究。这项研究成果发表在《Dynamics of Atmospheres and Oceans》杂志上,犹如一道光照进了这片神秘的领域。
研究人员运用了两种关键的技术方法。一是双变量小波相干(Bivariate Wavelet Coherence,WTC)分析,它就像是一个 “关系探测器”,能帮助研究人员发现气候指数和降雨之间的关联。二是改进的偏小波相干(Improved Partial Wavelet Coherence,IPWC)分析,这个方法更厉害,它可以在研究两个变量关系时,巧妙地去除其他变量的干扰,让研究结果更加准确。研究人员从伊拉克气象和地震组织获取了 1951 - 2020 年 8 个主要站点的月降雨数据,还选取了 7 个与海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)、海平面气压(Sea Level Pressure,SLP)和太阳活动相关的气候指数来进行分析。
研究结果
- WTC 和 IPWC 分析结果:研究人员利用 WTC 和 IPWC 方法,对 1 月伊拉克降雨和 LSCO 指数的遥相关进行了深入研究。结果显示,IPWC 方法得出的显著相干百分比(Percentage of Significant Coherence,PoSC)普遍比 WTC 更高。而且,在使用 IPWC 时,并不是去除所有气候指数就能得到最高的 PoSC,而是通过有选择地去除某些指数、保留其他指数来实现的。比如,太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)、印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,DMI)这三个指数,在去除四个气候指数并保留南方涛动指数(Southern Oscillation Index,SOI)和北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)时,能达到最高的 PoSC。
- 多指数组合影响:研究还发现,单个气候指数不足以解释伊拉克的降雨变化。相反,将一些特定的气候指数组合起来,能更全面地解释这种变化。其中,NAO 和 SOI 的组合与伊拉克降雨变化的关联最为紧密,尤其是当这个组合与任何海表面温度指数相联系时。而当西地中海振荡(Western Mediterranean Oscillation,WeMO)和 SOI 的组合与其他气候指数相联系时,是影响伊拉克降雨变化的第二大因素 。
- 频率带相关性验证:重建降雨与 7 个气候指数在不同频率带上的相关性,进一步解释和证实了通过删除部分指数、保留其他指数来最大程度揭示降雨变化的结果。这表明,没有一个单一的主导指数可以完全解释伊拉克的降雨变化,多指数的综合作用才是关键。
研究结论与讨论
这项研究意义重大。它首次在伊拉克通过多个大规模气候振荡指数来探寻影响降雨变化的因素,为后续的降雨预测、洪水分析和防洪减灾等研究提供了宝贵的依据。研究结果有助于提高伊拉克降雨预测的准确性,让人们能够提前做好应对洪涝和干旱的准备,减少自然灾害带来的损失。同时,它也为其他地区开展类似研究提供了参考,推动了全球对气候变化与降雨关系的深入理解。
在气候变化的大背景下,这项研究成果为我们应对降雨变化带来的挑战提供了有力的支持,让我们在保护生态环境、保障农业生产和人们生活安全的道路上迈出了坚实的一步。未来,研究人员还可以进一步拓展研究范围,探索更多气候指数与降雨变化的关系,为人类应对气候变化贡献更多的智慧和力量。