ERL编辑优选：青藏高原积雪对北半球多地并发型复合热浪的影响

文章介绍

Wei Dong（董伟）, XiaoJing Jia（贾晓静） and Renguang Wu（吴仁广）

通讯作者：

• 贾晓静，浙江大学

研究背景：

近年来，在全球变暖的背景下，北半球多个地区同时发生的极端热浪事件的发生变得更加频繁，这类极端气候事件不仅可能导致热相关死亡率增加，还可能对生态可持续发展、全球粮食供应、社会平衡和人类健康产生比区域性热浪事件更严重和深远的影响。然而，这种具有高健康风险的多地并发型复合极端热浪的时空演变特性和机制目前还不明确。过去对这种多地并发型极端热浪的研究主要基于地表最高气温来定义热浪，但利用多变量定义的通用气候热指数（UTCI）来研究热浪能更好地衡量人体对外界环境的适应性。虽然已有研究指出多地并发型极端事件可能与准静止行星波相关，但引起这些准静止行星波异常的驱动因素还未被明确。

研究内容：

本研究发现，在北半球夏季期间，具有高健康风险的多地并发型复合热浪事件的中心主要在北美南部，欧洲-北非和东亚-东南亚等三个地区（图1a）。在年际时间尺度上，这类多地并发型复合热浪的发生与青藏高原西部积雪异常有着显著的关系。青藏高原西部积雪异常能够通过调控环球准静止行星波来影响北半球这种多地并发型复合热浪事件的发生。

当青藏高原西部积雪偏多时，它会影响地表能量收支平衡，进而能够影响高原上空大气的热力状态，并在高原附近激发三极子形式分布的罗斯贝波源，进一步触发环球行星波的生成（图1b）。北美南部，欧洲-北非和东亚-东南亚等地区在这些行星波的波脊的位置，有利于热浪的形成。另外，偏多的青藏高原积雪引发的环球波列异常有助于在上述地区形成双急流的风场分布模式，其特征表现为绕极急流和副热带急流增强，而中纬度西风带减弱。这种双急流分布模式能够进一步放大环球行星波的振幅，并加剧多地并发型复合热浪的强度。

图1.（a）北半球多地并发型复合热浪的空间分布特征;（b）高原积雪驱动的大气环流异常，阴影代表200hPa经向风，等值线是200hPa位势高度。

本研究的创新之处在于揭示了青藏高原积雪异常与北半球夏季高健康风险的多地并发型复合极端热浪之间的关联，并提出了一种物理机制：青藏高原积雪异常通过调节北半球准静止行星波的振幅和相位，从而影响这类并发型复合热浪的发生。这一发现意味着，在全球气候变化的背景下，作为一个气候敏感区域的青藏高原，其热力异常的变化的影响不仅仅局限于高原本身和周边地区，还能在全球范围内对人类健康产生潜在而深远的影响。

作者介绍

• 2023年影响因子：5.8  Citescore: 11.9
• 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。