干湿季开始结束变化机理（2）环流
非洲中部赤道地区长期干旱的原因
摘要：非洲中部（CEA）在过去20年经历了长期的干旱。本文主要是通过分析多个观测和再分析数据探究干旱的机制。研究了与非洲赤道地区降水有关的海面温度（SST）变化和大气环流变化。结果表明，4月、5月和6月非洲中部赤道上空的长期干旱可能是大气环流，SST变化化造成。干旱可能主要是由于印度洋太平洋海温变化与增强、西扩的沃克环流有关。
引言：有研究显示热带雨林正在经历着严重干旱。非洲赤道地区的刚果雨林长期的干旱已经对植被生产力造成影响。根据前人的研究非洲地区降水变化主要受到海表面温度的影响。本文主要探究大部分非洲中部的雨林地区长期干旱的现状和原因，并通过海表面温度变化，确定降水变化的可能机制。
研究区域
非洲中部赤道地区以对流降水为主。
数据
GPCC与GPCP数据——降水
MERRA2与ERA-interm数据——850 hPa位势高度、风和水汽通量
方法——如何检验降水和大气环流的相关变化：
本文仅关注4、5、6三个月降水变化
最小二乘法回归估计线性趋势
将其分为干期和湿期进行对比分析
主要结论
非洲大部分地区降水发生减少，从时间序列上也可以看出20世纪90年代以来出现了持续的负异常。从图中可以看出刚果雨林地区降水减少是发生在1980年以后，所以接下来的关注作者主要针对近30年来降水进行讨论。
降水与大规模环流的联系
为了确定导致中非赤道地区干燥的机制，作者研究了该地区内部动力过程和大气-海洋相互作用的联系。首先通过下图：
发现，对于刚果雨林来说，其水汽输送主要来源于三个地区：
（1）位于大约30°S的圣赫勒拿副热带高压——非洲西海岸平行的风；（2）（3）东非：印度洋的东南气流通过海岸进入赤道非洲——非洲南部和印度洋为中心的副热带高压的强烈影响。
近几十年来，非洲存在两个异常高压中心。一个位于刚果盆地西北部附近，另一个位于南部非洲中部。这使得非洲大陆和大西洋之间的海陆压力梯度减弱、季风减弱。
中非东部对流层下部的异常高压中心和反气旋环流：异常高压+东风导致减少了降雨量
沃克环流：非洲赤道地区的降雨也在很大程度上受到纬向（Walker）环流的影响
沃克环流的上升支在非洲赤道地区减弱。
当比较湿润期和干燥期的沃克环流时，可以清楚地看到热带沃克环流的增强和向西扩展（太平洋上空的西扩）。
上述结果表明，CEA上空AMJ的长期干燥趋势与低层大气环流变化（如压力和风）有关，包括季风减弱以及印度-太平洋Walker环流的增强和向西扩展。考虑到大尺度大气环流的这种变化通常由SST触发，因此下一步
海表面温度
大西洋和印度洋的SST通过其对大规模环流的影响对非洲降雨产生了很大影响
eg:
印度洋和西太暖池的快速变暖，使得西太暖池向西扩展，并增强了非洲赤道地区的下沉支；然而根据1979年至2014年的4-6月海表面温度变化，西太平洋海表面温度的增长速度高于印度洋，这可能导致不同的结果。（前情）
在西太平洋，海表面温度呈现出广泛的变暖；在中太平洋呈现出冷却趋势。先前的研究表明，赤道太平洋SST的类厄尔尼诺（太平洋东部海表面温度升高）/类拉尼娜模式减弱/加强了纬向SST梯度，从而推动了热带太平洋Walker环流的减弱/加强
图7（b）和（c）比较了干湿期之间的SST异常差异。干期期间海表面温度异常类似于拉尼娜现象。这种变化使得热带太平洋沃克环流的增强和向西。
SST不仅直接和间接影响大气环流，而且通过对水汽输送来调节降水的变化，因此可以通过水汽通量的变化来进一步检验
结论：
CEA经历了长期干旱趋势，而其他热带雨林则没有类似的情况。本文发现4月-6月CEA的长期干旱可能主要是由于热带沃克环流的增强和向西延伸以及印度洋太平洋SST变化造成的。
非洲赤道干燥趋势主要是SST和区域/全球大气环流模式导致。
文章来源：Hua W, Zhou L, Chen H, et al. Possible causes of the Central Equatorial African long-term drought[J]. Environmental Research Letters, 2016, 11(12): 124002.
