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ERL:亚洲中纬度前后冬冷暖反转及其与NAO西移的关系
作者:尹志聪               发布时间:2023/05/26 14:29:06       浏览量:

亚洲中纬度地区冬季气温的次季节反转,也就是前后冬持续且相反的冷暖转换在近些年愈发频繁。该现象在过去十年中有六年出现,这不仅会对农业和畜牧业等带来危害,还会引起一定的气象灾害,比如强烈的冷转暖的变化会导致次年春季沙尘暴的发生。亚洲地区冬季温度的变化与北大西洋涛动(NAO)密切相关,然而,NAO与亚洲中纬度温度反转的联系尚不清晰。南信大大气科学学院尹志聪教授和硕士生宋晓蕾探讨了NAO空间形态对亚洲中纬度冬季气温反转的影响,相关成果发表在国际期刊Environmental Research Letters

多变量EOF第二模态证实,亚洲中纬度地区前后冬气温存在显著反转,平均温度异常差值超过3℃。当温度发生反转时西伯利亚高压和乌拉尔山高压等多个环流系统在前后冬也出现反相的变化,与反转模态的PC序列(PC2)表现出相反的相关性。但与之不同的是,NAO与PC2在前后冬都表现为正相关。进一步研究表明,NAO对温度反转的影响可以由其空间形态导致。当NAO南中心偏西,位于北大西洋上空时,北大西洋急流在前冬向东延伸,在后冬向西撤退(图1)。主要影响系统由前冬的斯堪的纳维亚遥相关向乌拉尔山阻塞高压转变,并伴随着强南风异常到北风异常的逆转。以上环流因素共同导致了亚洲中纬度地区前后冬气温的反转。

该研究证实,NAO南中心偏西时,会导致亚洲中纬度前后冬气温发生次季节反转。因此,在研究亚洲中纬度气候与NAO的关系时,需要考虑NAO空间形态的影响。

图1 NAO南中心偏西时大气环流及地表温度示意图。前冬(左图)和后冬 (右图) SAT(近地面阴影)、SLP(近地面等值线)、U200(上层阴影)和Z500(上层等值线)异常的合成中通过90%和95%显著性检验的部分。近地表箭头表示850 hPa风异常的方向,上层箭头表示500 hPa 波活动通量传播的方向。蓝色阴影及虚线代表负值,红色阴影及实线代表正值。绿框表示亚洲中纬度地区的位置。

文章信息

Song, X. L., Yin, Z. C., Zhang, Y. J., 2023. Subseasonal reversals of winter surface air temperature in mid-latitude Asia and the roles of westward-shift NAO, Environmental Research Letters, 18, 034018, doi: 10.1088/1748-9326/acb787.