在全球变暖背景下，近20年来中国东北极端低温事件发生频次增加，但关于我国东北冬季大范围极端低温事件的研究关注较少，加强对其影响机制的研究，特别是前期海冰变异对东北低温的超前影响，对短期气候预测有重要的意义。近日，大气科学学院韩婷婷副教授和其硕士生周昕等分析了过去40年秋季北极海冰对冬季我国东北大范围极端低温事件的影响机制。相关的研究成果发表在国际期刊International Journal of Climatology上。

研究发现，前期秋季（10−11月）喀拉海及以北区域海冰与东北冬季大范围极端低温事件密切相关，即秋季此区域海冰减少时冬季我国东北发生大范围极端低温事件增多。当前期秋季海冰减少时，后期冬季海平面气压和位势高度场上环流特征表现为典型的AO负位相模态。喀拉海海冰异常通过AO在地中海上空激发散度风对涡旋的平流作用，即有效的Rossby波源；由此，存在一支Rossby波列在欧亚大陆中纬度地区向东传播至东北亚，通过调制蒙古气旋和东亚西风急流异常进而对东北冬季气温产生影响。此外，喀拉海区域海冰减少引起向大气中释放的湍流热通量增加，导致近地面气温升高以及垂直上升运动异常，通过上传的准静止行星波引起冬季平流层和对流层中极涡强度减弱，有利于后期冬季AO负位相出现。此外，海冰减少也可以通过调节极向的温度梯度，使得对流层高层东亚西风急流强度增强，有利于东北气温偏低。

图1. （a）秋季海冰与东北冬季大范围极端低温事件相关系数的空间分布；（b）海冰指数（乘−1）线性回归的冬季最低气温（°C）异常

图2. 秋季海冰影响冬季东北大范围极端低温的机制图

文章信息：

Han, T. T., X. Zhou, S. F. Li, B.T. Zhou. 2024: Influence of autumn Kara Sea ice on the subsequent winter minimum temperature over the Northeast China. International Journal of Climatology, 44, 2425–2437. https://doi.org/10.1002/joc.8461