东亚地区人口稠密、经济发展迅速，同时也是寒潮频发的地区之一。近年来，极端寒潮频发为东亚地区带来重大影响，引起社会广泛关注。例如，2008年初我国南方的那场雨雪冰冻灾害造成了受困人口近8000万，经济损失超过1500亿元。我院东亚季风与区域气候模拟团队杨效业硕士生(第一作者)及其指导老师曾刚研究员(通讯作者)从寒潮路径的角度出发，研究了东亚冬季寒潮路径的年代际变化及其与北极海冰的可能联系，相关成果近日在《Journal of Climate》上发表。

研究发现，东亚冬季寒潮路径在1995年发生年代际转折，即1995年以前寒潮以西路路径为优势路径，之后以北路路径为优势路径 (Fig.1)。同时研究还发现，西路寒潮通常伴随高空的波列型环流异常，而北路寒潮伴随着高空的阻塞型环流异常。进一步研究表明，东亚冬季寒潮路径的年代际转折与同期巴伦支海冰面积的急剧减少有很好的对应关系。1995年前巴伦支海海冰偏多，罗斯贝波上传偏弱导致极涡偏强，极地冷空气不易分裂南下，绕极西风强盛，易于引导冷空气由西向东移动形成西路寒潮；而1995年以后北极海冰尤其是巴伦支海冰迅速融化导致罗斯贝波上传偏强，导致极涡强度减弱，易形成阻塞型环流异常，极地冷空气易于分裂南下形成北路寒潮。为验证观测中巴伦支海海冰异常对东亚冬季寒潮路径的影响过程及机理，该研究利用全球大气环流模式NCAR CAM5.3 进行了多组敏感性数值试验，验证了观测分析结果 (Fig.2)。此项研究结果有助于加深对东亚地区寒潮路径年代际变化机理的理解，也将为东亚地区冬季寒潮路径预测提供一些参考。

Fig 1. Probability density distribution of cold surge paths in East Asia in winter during (a) 1979 to 1995 and (b) 1996 to 2017, and (c) their difference.

Fig 2. Possible mechanism of the linkage between the winter Barents Sea ice concentration and the winter cold surge path in East Asia.

相关文献: Yang, X., G. Zeng, G. Zhang, and Z. Li, 2020: Interdecadal Variation of Winter Cold Surge Path in East Asia and Its Relationship with Arctic Sea Ice. J. Climate, 33, 4907–4925, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0751.1