莎拉·罗菲和珍妮弗·菲切特，《对话》 南非卡鲁沙漠地区酝酿雷雨
信用:Shutterstock 南非的大部分季节性降雨发生在温暖的夏季，从十月到三月
因此，10月是农民开始为生长季节计划何时播种作物(如玉米、小麦和向日葵)的重要时期
10月也是旅游业考虑即将到来的暑假供水的重要时期
夏季降雨的时间和整个南非的降雨量是由大规模的气候系统决定的
气候变化正在逐渐改变这些系统及其水分走廊的位置，给每个地区带来降雨
西风(这些大规模气候系统之一)及其中纬度气旋的南移是开普敦在2015年至2017年间遭受严重缺水的原因之一
研究表明，创纪录的低降雨量是由近期哈德利气团的扩张造成的，即从热带到亚热带的空气循环
这种扩张改变了夏季降雨的时间，并导致高压系统增强(造成干旱条件)，以及西风带向南移动(为冬季冷锋降雨提供水分)
南非具有独特的降雨季节性空间区域
这些被称为夏季、冬季和全年降雨区
东部和中部地区在夏季获得降雨
那是由于强烈的高压条件，西南角和西海岸地区干燥的时候
冬天，高压系统北移，横跨该国内陆，造成那里干燥的条件
南部海岸和夏季和冬季降雨区之间的狭长地带形成了全年降雨区
南非的大部分研究都集中在大规模气候系统变化是如何影响降雨量的
很少有研究考虑降雨季节性的随后变化——降雨的时间，包括雨季的开始和结束
考虑这些变化很重要，因为南非各地降雨的季节性变化可能会对作物产量和地表水供应产生不利影响
这促使我们的研究，最近发表在《国际气候学杂志》上
我们使用南非46个气象站1987年至2016年间的降雨量和温度记录，使用两种方法计算年降雨量季节性特征
它们量化了季节性的强度、雨季的开始和结束日期、长度、总降雨量、降雨天数和降雨强度
然后我们探究了这些特征在1987-2016年间是如何变化的
我们选择了最近的30年，因为那时气候变化的影响已经开始显现
希望这一信息能够为依赖降雨季节性特征的部门和活动的有效适应提供信息
这是因为，如果持续下去，我们计算出的趋势对持续的作物生产和水资源管理提出了一个令人担忧的前景
我们发现了什么 由于降雨量在几年或几十年间变化很大，我们不指望在这相对较短的时间内找到降雨季节性变化的任何确凿证据
但是我们确实发现，不同降雨区域的趋势展示了与大规模气候系统记录的变化相关的模式
我们的计算表明，雨季开始得较晚，在内陆夏季降雨区和邻近的内陆全年降雨区产生的降雨较少
这与哈雷细胞扩张有关，后者与热带雨带稍后带走南方的湿气有关
对于东部沿海地区，夏季雨季开始较早，但降雨量也较少
这同样可以与哈雷细胞膨胀联系在一起，但更强烈地与从印度洋输送水分的高压系统的变化联系在一起
冬季降雨位置和邻近内陆全年降雨位置的最强趋势信号反映了雨季总量的减少
这与西风带向极地移动相一致，与冷锋带来的降雨量减少有关
南部沿海地区全年最一致的趋势是旱季较长，雨季降雨量增加
这些趋势很难解释，但可能与西风带和高压系统的变化有关
为什么重要 我们计算的趋势令人担忧，尤其是雨季干燥的趋势
如果这种情况持续下去，依赖降雨的活动可能会受到严重影响
我们已经在开普敦“零日”干旱期间看到了这一点——在未来的几十年里，这样的事件预计会更频繁地发生
例如，农业依赖于雨季的时间、长度和总降雨量来决定何时播种作物，并选择合适的作物在雨季结束前成熟
较晚的雨季开始日期和较少的降雨量将需要额外的规划，农民将需要选择可以在较晚时间播种的作物，这些作物将在降雨量较少的情况下完全成熟
水资源管理者还依靠降雨的季节性特征来充分管理水资源的使用
由于许多趋势反映雨季降雨量减少，这同样需要额外的规划和监测，以确保供水不会枯竭
前进 我们的研究发现了许多一致的趋势，这些趋势已经可以为依赖降雨的活动的管理策略提供信息
但是有必要在更长的时间内，在全国更多的地区探索类似的趋势
考虑降雨季节性变化和驱动趋势的机制，开发未来情景非常重要
除此之外，农民、水资源管理人员和气候学家需要密切监测未来几年降雨的季节性特征
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