近年来,华南地区9月份多次发生极端复合高温干旱事件,对农业生产、水资源供应、生态环境与社会经济造成严重影响,其物理成因亟待揭示。以往相关研究大多集中于夏季,对早秋季节的复合事件关注明显不足,且已有研究指出,前期北极海冰变化可通过大气遥相关过程影响东亚气候,但关于前期海冰异常如何具体调控华南9月复合高温干旱事件,其物理机制与定量贡献仍不明确。为此,我院李惠心副教授(通讯作者)、博士生曾佳妮(第一作者)以及合作者王会军院士等针对华南地区9月复合高温干旱事件的年际变化特征及成因进行探讨。成果近日发表于《Geophysical Research Letters》。
研究表明,夏季(6–8月)北极东北部海域(15°W–90°E, 65°N–85°N)的海冰异常与华南地区9月复合高温干旱事件显著相关。当该海域海冰偏多时,可在高层大气中激发一支东南向传播的罗斯贝波列,该波列源自格陵兰海,经北大西洋向南传至地中海-里海一带地区,然后东传至东亚上空,导致东亚副热带西风急流在9月显著北移并增强。急流的变化有利于在华南上空形成稳定的异常反气旋环流,伴随大范围下沉运动。进一步导致低层水汽辐散、云量减少,并增强到达地表的净热辐射通量。环流、水汽和辐射条件的协同变化,共同营造了利于高温持续和降水抑制的大气环境,从而有利于复合高温干旱事件的发生与发展。
统计分析表明,夏季北极东北部海冰异常可解释华南9月复合高温干旱事件年际变率的约28.4%,同时对其中的气温和降水异常也有显著贡献。进一步利用CAM5.3.1模式设计数值模拟试验,从物理上验证了该影响机制的可靠性。

图.(a)1961–2022年华南地区9月复合高温干旱事件指数(CHDEI,黑色折线)与夏季北极东北部海冰浓度指数(NEASICI,红色折线,区域平均海冰浓度)的年际尺度时间序列。(b)9月地表气温(单位:°C)、(c)降水(单位:mm)和(d)概率指数PI(单位:1)相对于NEASICI的空间分布。(e)9月200 hPa风场(箭头,单位:m·s⁻¹)和200 hPa纬向风(填色,单位:m·s⁻¹);(f)700 hPa风场(箭头,单位:m·s⁻¹)和850 hPa水汽通量散度(填色,单位:kg·m⁻²·s⁻¹);(g)总云量(虚线,单位:%)和地表净热通量(填色,单位:W·m⁻²);(h)沿95°E–125°E平均的垂直-水平剖面经向风(单位:m·s⁻¹)和垂直速度(ω,乘以200,单位:Pa·s⁻¹);(i)1961–2022年9月300 hPa位势高度异常(填色,单位:m)和300 hPa波活动通量(箭头,单位:m²·s⁻²)相对于NEASICI的回归结果。地表净热通量向下为正。斜线阴影区域表示通过置信水平为90%的显著性检验。
相关论文:
Jiani Zeng, Huixin Li*, Huijun Wang, Yuan Yuan, Mingkeng Duan. 2026. Influences of summer northeastern Arctic sea ice on September compound heatwave and drought events in South China, Geophysical Research Letters, 53, e2025GL118053. DOI: 10.1029/2025GL118053