中高纬大气季节内振荡（ISO）是影响区域天气气候的关键系统，也是延伸期预报最重要的可预报来源之一。前人研究指出，欧亚中高纬ISO与夏季华北地区臭氧浓度密切相关，但其年际变化对臭氧污染的影响机制尚不明确。为此，我院杨双艳教授与硕士研究生范彦斌、刘雅舒、徐晴晗等从气象要素出发，系统分析了华北地区臭氧浓度的季节内变化特征，并从季节内及年际尺度揭示了欧亚中高纬ISO对华北地区臭氧浓度异常的调制作用。

研究结果显示，华北地区臭氧浓度异常具有显著的10–30天周期（图1），且夏季欧亚中高纬向东南传播的大气ISO是影响该异常的关键驱动因子。基于构建的中高纬ISO强度年际变化指数，研究选取8个强ISO年与8个弱ISO年进行合成对比分析。结果表明，在ISO位相7阶段，华北地区北部气温在强ISO年显著高于弱ISO年，进而导致强ISO年臭氧正异常更强。进一步对比强、弱ISO年在关键位相7的天气配置发现（图2）：强ISO年信号传至华北时，该地区受更强的正温度异常、偏南风异常、正向下太阳辐射异常，以及更少的云量与湿度控制。这种“高温、强辐射、少云、南风阻滞”的综合气象条件，极大促进了臭氧的光化学生成与局地积累，使得臭氧浓度正异常显著强于弱ISO年同期。

该研究从年际尺度阐明了中高纬ISO的强度变化对华北臭氧污染的影响，深化了对臭氧污染气候成因的认识，也为延伸期臭氧污染预报提供了新的科学依据。相关成果已发表于《Climate Dynamics》期刊。文章链接：https://rdcu.be/eVTPG。

图1 2015–2023年夏季（MJJAS）O3浓度的（a）均值（单位：μg m^–3）；（b）标准差（单位：μg m^–3），图a和b中的黑框（33°–42° N，111°–120° E）表示华北地区；（c）华北地区区域平均的O3浓度异常功率谱（黑色线为功率谱值，红色线与蓝色线分别表示红噪声标准谱及其0.05的显著性水平线）

图2 （a）强ISO年下位相7期间SAT异常（阴影；单位：K）和850-hPa水平风（矢量；单位：m s⁻¹）的合成图。打点区域表示温度通过0.05显著性水平区域，风场仅显示通过0.05显著性水平区域；（b）、（c）同图a，分别为弱ISO年以及强、弱ISO年的差值（强减弱）。（d）强ISO年下超前强位相2天的向下太阳辐射异常（阴影；单位：10⁵ J m^-2）；（e）、（f）同图b、c，但为向下太阳辐射异常；（g）强ISO年下超前强位相4天的850-hPa比湿（阴影；单位：g kg^-1）和总云量（等值线；标量）异常，其中红、蓝色线分别表示正、负异常超过0.05显著性水平区域；（h）、（i）同图b、c，但为850-hPa 比湿和总云量

参考文献：

Yang SY, Fan YB, Liu YS et al. 2026. Interannual variability of mid-high-latitude Eurasian ISO and its impact on surface ozone concentration in North China during boreal summer. Clim Dyn 64:24. doi:10.1007/s00382-025-07992-2