2021年初夏（6月底至7月初），在美国西北部和加拿大西南部发生了一场持续时间长、极端温度高的超强热浪事件，它是自1979年以来最强的热浪事件。这次热浪席卷了许多未曾经历过热浪的大城市，比如美国俄勒冈州的波特兰、华盛顿州的西雅图和加拿大的温哥华等。气象观测显示6月29日在加拿大的利顿（Lytton）村的最高温度达到了49.6℃，打破了加拿大有史以来的纪录。超过700人因为这次极端热浪而死亡，在加拿大不列颠哥伦比亚省发生了180余次野火。许多学者将这次超强极端热浪归因为人类活动的影响，他们认为人类活动将这次极端热浪的发生概率至少增加了150倍。

近期，我院王会军团队钱伊恬博士后与徐邦琪教授团队、复旦大学袁嘉灿研究员合作，发现了东亚夏季风系统的次季节变化与直接造成这次北美西部极端热浪发生的局地高压“热穹顶”关系密切。在热浪达到强盛的前10–15天，位于东亚地区的季风雨带向北移动并增强，移动至气候态西风急流的靠赤道一侧，与西风急流相耦合，导致西风急流增强东伸，进一步加强了波导作用，激发了向东传播的跨太平洋罗斯贝波列，最终在北美西部形成了异常强大的高压系统，从而造成了2021年初夏这次热浪的发生（图1）。利用历史数据进行多变量奇异值分解和一系列数值模拟试验结果进一步证明了这一东亚-北美西部遥相关的存在，这一结果为更好地监测和预报北美西部的热浪提供了前兆信号。

相关研究结果和细节可参考发表于《Geophys. Res. Lett.》的学术论文：

Qian, Y., P.-C. Hsu*, J. Yuan, Z. Zhu, H. Wang, and M. Duan, 2022: Effects of Subseasonal Variation in the East Asian Monsoon System on the Summertime Heat Wave in Western North America in 2021. Geophys. Res. Lett., 49, e2021GL097659. https://doi.org/10.1029/2021GL097659.

图1 北美西部热浪相关的大尺度演变特征。观测的对外长波辐射异常（阴影：W m⁻²），纬向风代表的西风急流（红色等值线，从30 m/s开始，间隔20 m/s）和200 hPa的罗斯贝波源异常（小于[大于] −5 × 10¹⁰ s⁻² [5 × 10¹⁰ s⁻²]的罗斯贝波源异常表示为深蓝色（粉色）点）和波活动通量（黑色风标，单位：m² s⁻²）。500hPa（阴影，单位：gpm）和200 hPa（灰色等值线，间隔：30gpm）的位势高度场。（a–f）分别代表2021年6月16–20日，6月21–25日，6月26–30日，7月1–5日，7月6–10日，7月11–15日。气候平均逐侯的西风急流（定义为200 hPa纬向风=30 m s⁻¹）表示为浅蓝色等值线。黑色方框（110°–130°W，42°–57°N）代表北美西部区域。