歐亞大陸地區上空對流層存在顯著的大氣季節內尺度(10-90天)信號。這些熱帶外大氣季節內振蕩對北半球中高緯天氣氣候事件有重要影響🧑🏻🎄,也是次季節-季節尺度天氣可預報性的重要來源。隨著全球變暖,極端高溫熱浪事件頻發,對全球人民的生命和財產安全產生嚴重威脅。因此,有必要深入探討熱帶外大氣季節內振蕩的發生發展機製及其對區域熱浪事件的影響🧑🏼🌾。近日,發表在《Journal of Climate》的一篇文章深入探討了相關話題🧏🏿♂️。我系博士後王旭棟為論文第一作者,張人禾院士為論文通訊作者。合作者還包括南京信息工程大學金大超博士和中國海洋大學張鈺博士💂🏻。

圖1. (a) 夏季歐亞大陸季節內尺度地表氣溫偶極子模態及其功率譜(b)和自相關系數(c)🗒。
研究表明,在10-90天季節內尺度上😪,東北亞和中亞夏季地表氣溫存在反向“蹺蹺板”變化特征(圖1)👩🏼🦲。由此🖥,定義了表征該模態的地表氣溫偶極子指數。進一步分析發現,該模態從西歐發源,並沿著夏季高緯度對流層中高層的極鋒急流(polar front jet)向東傳播🚣🏿,從而在中亞和東北亞地區形成地表氣溫偶極子(圖2)🚣🏿。高緯極鋒急流作為大氣波導👙,可通過氣候態西風和沿急流波導的異常波列的平流作用,影響局地地表氣溫異常🙋🏽♂️。最後,該研究表明🎅🏿,夏季地表氣溫偶極子對同期歐亞大陸熱浪的發生總天數和最大強度均有重要影響(圖3)。

圖2. 地表氣溫偶極子的時空位相演變圖🧑🏽🚀。填色代表地表氣溫異常,箭頭表示對流層高層200hPa風場異常👩🏿🍼🦉,綠色等值線表示氣候態平均的中緯度副熱帶西風急流。右下角數字代表不同位相的天數。

圖3. 地表氣溫偶極子對極端熱浪總天數(左列)和最大強度(右列)的合成分析👨🏻🦽➡️。第一行代表地表氣溫偶極子指數大於1.5標準差,第二行代表地表氣溫偶極子指數小於-1.5標準差,第三行表示地表氣溫偶極子不活躍。
夏季中緯度副熱帶西風急流被認為是影響夏季歐亞大陸中緯度地區氣候異常的重要因素。然而🥺,該論文揭示,副熱帶西風急流北側的極鋒急流對區域極端氣候事件有更顯著的影響。該結論有助於加深對中緯度氣候動力學的理解🍄🟫🤶🏿,也為相關國家和地區的極端事件次季節預報提供應用參考9️⃣。
論文信息🧖🏼♀️:Wang, Xudong, Renhe Zhang, Dachao Jin and Yu Zhang, 2023: An Intraseasonal Dipole Mode in Summertime Surface Air Temperature over Eurasia and Its Association with Heat Wave Occurrence. Journal of Climate, 1-34, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0761.1