ERL编辑优选：极寒：“暖北极-冷欧亚”强化2020/21年冬季东亚寒潮

• “暖北极-冷欧亚”模态在2020/21冬季东亚破纪录寒潮中有很大贡献，其影响是单独的欧亚冷所不能比拟的。年际尺度上的关系也是如此。
• “暖北极-冷欧亚”的次季节反转对前冬持续冷事件和后冬持续暖事件有显著的调控作用。
• 寒潮路径中的地表温度反转对随后春季中国北方的超级沙尘暴起到决定性作用。

文章介绍

张艺佳，尹志聪，王会军，贺圣平

通讯作者：

■  尹志聪 南京信息工程大学

2020年12月下旬，中高纬地表气温呈现显著的“暖北极-冷欧亚”模态（WACS）温度异常。1月3日，巴伦支海–喀拉海与西伯利亚的温度异常差值高达20°C，为2020/21冬季的峰值。随着经向温度梯度的减小，大气斜压性相应减弱。持续维持的乌拉尔山高压和贝加尔湖深槽有效地输送了强冷空气南下，入侵中国东部 （图1）。四天后，中国东部经历了8℃以上的强烈降温，60个站点气温创新低。同年冬季的2月中下旬，中高纬呈现显著的“冷北极-暖欧亚”模态，与前冬相反的大气环流异常带来的暖平流，造成中国东部发生持续的破纪录的暖事件（图1）。WACS显著的次季节反转对前冬持续冷事件和后冬持续暖事件有显著的调控作用。

WACS指数与滞后四天的中国东部气温相关性最强。在1月的冷事件和2月的暖事件中，中国东部气温的最大响应均发生在WACS达到最强的第4天。在WACS模态下，中国东部气温显著下降并延伸至最南端，其对中国东部温度的调控显著强于单独北极暖或欧亚冷的影响。在年际变化尺度上，中国东部的冬季平均地表气温同样对WACS有显著的降温响应。当北极和欧亚同一方向变化时，对冬季平均气温没有显著影响。中高纬温度差异在年际尺度上也是影响冬季中国东部温度变化更有效的信号， 并且在CMIP6模式中得到了验证。

研究背景

极端寒潮是灾难性的天气事件，严重危害农业、交通和人类健康。2020年12月28日，国家气象中心发布了近五年来首次寒潮橙色预警。整个东部气温急剧下降，1750000 km2的地表气温下降超过12°C，60个气象观测站的最低气温突破历史极值，促成了破纪录的寒潮。同年冬季2月，中国东部转为回暖， 气温上升6-10°C。至21日气温比气候平均显著增高7.5°C，导致494个气象观测站超过同期历史最高纪录。在破纪录冷事件和暖事件前，“暖北极-冷欧亚”及其相反的“冷北极-暖欧亚”模态作为显著的前兆信号出现。

作者介绍

Environmental Research Letters（ERL）以金色开放获取模式出版，作者可选择将原始数据作为补充资料与文章一起发表。所有研究人员可以免费获取这些研究成果。ERL汇聚了关注环境变化及其应对的研究团体和政策制定团体的意见，涵盖了环境科学的所有方面，出版研究快报、综述文章、观点和社论。ERL顺应了环境科学的跨学科发表的趋势，反映了该领域相关的方法、工具和评估战略，得到了来自不同领域的广泛贡献。