2022年初夏(5月21日~6月21日),中国东部经历了罕见的空间复合极端事件:华南地区遭遇了自1961年以来最强的“龙舟水”降水过程,而与此同时,华北区域则被持续的极端高温热浪所笼罩(1979年以来最强)。这种同期出现的“一半海水,一半火焰”的极端事件格局对人民生产生活、能源供应和生态系统构成了严重威胁。然而,大多数季节预测模型未能捕捉到这一极端复合事件,其相关的物理机制仍不清楚。我院尹志聪教授及其博士生研究发现,前期北大西洋海温异常是驱动这次复合极端事件的重要前兆因子。相关成果发表于国际期刊Atmospheric Research。
2022年初夏,华南地区出现了破纪录的华南“龙舟水”暴雨,区域平均降水量超过常年同期的2.4倍标准差;与此同时,华北平原出现了破纪录的高温热浪,多地最高气温超过40℃(图1)。近10年以来最强的2~3月北大西洋海温异常偶极型模态是激发上述大气环流异常的关键因子。
北大西洋偶极型海温异常通过激发Rossby波波列,增强了东亚副热带急流和对流层中层的关键大气环流。1979年以来最强的东亚副热带急流调控2022年初夏西太副高脊线稳定在20°N,其西侧的偏南风将水汽源源不断地输送到华南地区。与此同时,异常高压脊持续控制我国北方地区,其东侧南下的冷空气与副高西侧暖湿风在华南交汇,为持续的强降水提供了有利条件;而高压脊控制下的华北地区则盛行下沉气流,晴朗少云,导致了极端高温热浪的发生。CAM5数值试验再现以上物理机制。基于上述关键大气环流因子,研究构建的统计模型成功模拟出2022年此次极端“南暴雨-北高温”事件。

图1 2022年初夏极端“华南暴雨-华北热浪”事件的观测与CAM5模式中北大西洋海温强迫及大气变量的响应。(a)2022年初夏观测的Tmax(红色点;单位:°C)和累计降水量(蓝色三角;单位:mm)。2020~2024年华北地区暴露于Tmax>32°C(红色柱)和>35°C(橙色柱)及华南地区暴露于降水量>300 mm(蓝色柱)和>500 mm(紫色柱)的人口数量(单位:亿人)。绿色方框分别标示华北和华南区域。 (b) CAM5数值试验中2~3月北大西洋海温强迫场。(c)由北大西洋海温强迫(ExpSST减去控制试验)模拟的初夏Tmax(等值线,单位:°C)和降水量(填色,单位:mm)差异。图b中黑色方框表示北大西洋海温关键区;绿色方框分别表示华北与华南区域。黑色点表示结果通过95%置信度检验
论文信息:
Yin, Z. C., Ma, X. Q., Zhang, Y. J., Xu, T. B., 2026. Impacts of the North Atlantic SST on the compound extreme of south-rainstorm and north-heatwave in east of China during early summer 2022, Atmospheric Research, 330, 108582. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2025.108582.