东亚冬季风是影响东亚冬季的主要天气气候系统，其具有显著的年际变率。当其偏强时，东亚地区常伴随低温冰冻、寒潮暴雪等极端灾害性天气；而当其偏弱时，则往往导致冬季气温偏高、降水异常，可能引发暖冬、雾霾持续等问题。厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）作为气候系统中最为显著的年际变率信号，能通过激发太平洋-东亚型大气遥相关调制东亚冬季风的年际变率。研究指出，随着全球气候变化，人类活动有关的外强迫因子对 ENSO 激发的大气遥相关型变化的影响会更加显著。亚洲以硫酸盐为主的人为气溶胶，自1980年代以来随亚洲经济快速发展与排放政策调整而呈现显著年代际波动，其对热带海气以及相关的东亚冬季风年际变率的影响值得进一步研究。

基于多模式区域气溶胶扰动试验数据（PDRMIP），我院青年教师贾子萱博士与其合作者研究发现，在海气耦合试验中，亚洲人为硫酸盐气溶胶的冷却效应可以向东南延伸至海洋性大陆及西北太平洋区域。这种大范围冷却通过削弱赤道中太平洋的信风强度降低了赤道太平洋海温的东西向梯度，进而通过增强纬向风强迫导致ENSO振幅增大（图1）。与此同时，ENSO相关的热带中东太平洋海温异常及其激发的太平洋-东亚遥相关显著增强，导致耦合模式中东亚冬季风振幅增大（图1）。因此，在亚洲硫酸盐气溶胶强迫下，随着厄尔尼诺和拉尼娜事件发生频率的增加，东亚冬季风的年际变率增强，极端冬季风年份更为频发。而在纯大气试验中，东亚冬季风年际变率对亚洲气溶胶的响应呈现相反的减弱趋势（图2），进一步印证了ENSO相关海气耦合过程的关键作用。深入理解气溶胶强迫下东亚冬季风年际变率的变化特征，对降低区域极端事件（如寒潮和洪涝）未来预估的不确定性具有重大意义。

相关成果发表在《Atmospheric Chemistry and Physics》。

图1：耦合模拟中SUL×10Asia与对照试验间东亚冬季风指数多模式平均差值，与相应尼诺3.4指数差值的散点图，包含拟合线性回归线及其95%置信区间。

图2：（a）PDRMIP耦合模拟，与（c）固定海温模拟的东亚冬季风指数频率分布，其中黑色曲线为观测结果（1994–2005年冬季），彩色粗曲线表示多模式集合平均，阴影区域代表通过自助重抽样法估计的95%置信区间。（b）耦合模拟与（d）纯大气模拟中，SUL×10Asia试验与对照试验之间1000 hPa经向风标准差的多模式平均差异场。打点区域通过了95%的信度检验。红色矩形框标示了东亚冬季风指数的定义区域。

参考文献：

Jia, Z., Bollasina, M. A., Zhang, W., and Xiang, Y.: Response of the link between the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) and the East Asian winter monsoon to Asian anthropogenic sulfate aerosols, Atmos. Chem. Phys., 25, 8805–8820, https://doi.org/10.5194/acp-25-8805-2025, 2025.