尽管全球变暖加剧，但近年来欧亚大陆极端寒潮频发。例如，2015/2016年东亚寒潮给中国、日本和韩国带来罕见的低温和强降水，导致泰国异常低温致死14人。此外，2020/2021年冬季，东亚地区经历3次较强的寒潮，造成华北60余个气象观测站刷新建站低温极值。这些天气现象严重影响东亚地区的经济和生态系统。然而，现有研究对全球变暖背景下东亚极端寒潮强度的变化趋势及其物理机制的研究仍不充分，制约极端寒潮的预测预警能力提升。

我院硕士生戴永玲（第一作者）、孙博教授（通讯作者）等，基于1980—2022年ERA5再分析数据，采用东亚南北分区的空间分析方法，揭示东亚极端寒潮时空演变新特征，并探讨其潜在的物理机制。相关成果发表在《Advances in Climate Change Research》。

研究结果表明尽管东亚全域极端寒潮频次呈显著下降趋势（北部-0.64次/10a，p=0.056；南部-0.94次/10a，p=0.005），但北部极端寒潮强度呈现0.51℃/10a（p=0.098）的增强趋势，而南部强度仅表现为年际震荡特征（图1）。

图 1 1980—2021年冬季东亚（a, c）北部和（b, d）南部极端寒潮（a, b）频率和（c, d）强度的时间序列（星号*表示趋势在90%的置信水平下统计显著）

其中东亚北部极端寒潮强度的增强与极端寒潮期间的大气环流异常密切相关（图2）。当东亚北部发生极端寒潮时，北极和中低纬度地区的变暖加剧，这导致中高纬度（50°~70°N）之间的温度经向梯度减弱，从而削弱了上层大气的斜压性，导致极锋急流的减弱。而中低纬度（25°N~50°N）之间的温度经向梯度增强则加强副热带西风急流。极锋急流减弱促进北极冷空气南下，促进乌拉尔高压脊与东亚大槽发展。增强的副热带西风急流进一步抑制冷空气南下，导致东亚高纬度近地层冷堆持续增强。这些变化导致地面西伯利亚高压增强，最终导致东亚北部极端寒潮强度增强。

图 2 全球变暖背景下东亚北部极端寒潮强度增强的潜在机制

研究结果加深了全球变暖背景下东亚极端寒潮强度加强机制的理解，为改进极端寒潮强度预测和气候风险管理提供科学依据。

论文信息：

Dai, Y. L., Sun, B., Zhou, B. T., et al. Intensified extreme cold surges in northern East Asia and the associated changes in atmospheric circulation under climate change. Advances in Climate Change Research, 16(5), 960-973. (2025). https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.07.003