雾是我国的主要灾害性天气之一,严重影响经济社会发展和人民群众的生产生活。每年由雾引发的交通事故高出其他灾害性天气2.5倍,大雾天气往往会使高速公路、内河航运、民用航空陷入停顿。雾天气频繁地发生在我国的东部地区,并且具有明显的季节变化,冬季最多,夏季最少。针对中国东部冬季雾日数时空特征及其变化机制的研究对于东亚气候预测及防灾减灾有着极其重要的意义。
大气科学学院张文君教授课题组的研究发现:(1)我国冬季雾日数的第一模态(解释方差:34.3%)表现为一致型的空间分布特征(图1a),与 ENSO 呈现出显著的正相关关系(图2a)。在 El Niño 年冬季,西北太平洋上存在着显著的反气旋性环流异常。这个反气旋性环流异常会减弱气候态的冬季北风,增强来自海洋的水汽输送,从而造成我国东部冬季雾日数的一致增加。La Niña 年冬季,异常情况与之大致相反。(2)我国冬季雾日数的第二模态(解释方差:12%)表现为南北反位相型的空间分布特征(图1b),与北大西洋三极型海温密切相关(图2b)。北大西洋三极型海温对我国东部冬季雾日数的影响主要是通过一条从北大西洋穿过欧亚大陆一直延伸到东亚的准正压Rossby 波列。在北大西洋三极型海温的正异常年,这条波列在北大西洋上空呈现出显著的类似 NAO 正位相的大气环流异常,在我国北部地区呈现出显著的气旋性环流异常,南部地区呈现出显著的反气旋性环流异常。这种大气环流配置在北部地区会增大经向风和温度露点差,从而造成雾日数的负异常;在南部地区会增大静力稳定度,从而造成雾日数的正异常。最终导致我国东部冬季雾日数异常呈现出南正北负的空间分布。
在对我国东部冬季雾日数进行季节预测时,单凭热带太平洋的 ENSO 信号是不够的,加上北大西洋三极型海温可以显著提高冬季雾日数的季节预测效果。
图1 1980-2017年我国东部冬季雾日数年际变率EOF的(a)第一模态和(b)第二模态;折线区域表示通过90%信度检验
图2(a)PC1与海温(单位:℃)的相关系数;(b)PC2与海温(单位:℃)的相关系数,折线区域表示通过90%信度检验
论文信息:
Hu S, Zhang W, Geng X, Sun J (2022) Dominant modes of interannual variability of winter fog days over eastern China and their association with major SST variability. Clim Dyn 58:413–426. https://doi.org/10.1007/s00382-021-05915-5