近幾十年來(lái),北極變暖(海冰融化)趨勢(shì)明顯,得到了世界范圍的廣泛關(guān)注。學(xué)習(xí)表明,北極增溫給北半球天氣氣候帶來(lái)了顯著的影響,極端天氣事件頻繁發(fā)生。但是,北極海冰減少與中緯度極端天氣事件之間的物理機(jī)制尚不清楚。近來(lái),中國(guó)科學(xué)院大氣物理學(xué)習(xí)所東亞中心博士姚遙、學(xué)習(xí)員羅德海及合作者通過(guò)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)在北極增溫的背景下,歐亞中高緯度地區(qū)的經(jīng)向溫度梯度會(huì)減小,同時(shí)該區(qū)域背景西風(fēng)和大氣斜壓性會(huì)減弱,在這種環(huán)流背景下,烏拉爾阻塞會(huì)表現(xiàn)出準(zhǔn)定常(不移動(dòng))的特征,同時(shí)持續(xù)性會(huì)加強(qiáng)。 羅德海團(tuán)隊(duì)提出烏拉爾阻塞的這種準(zhǔn)定常特性可以將高緯度地區(qū)的冷空氣持續(xù)向歐亞中緯度地區(qū)輸送,使得該地區(qū)極端冷事件的發(fā)生頻率顯著增加(圖1)。也就是說(shuō),與阻塞環(huán)流本身的強(qiáng)度和振幅相比,阻塞的準(zhǔn)定常特征更有利于局地地區(qū)極端冷事件的發(fā)生(圖2)。冷空氣在阻塞環(huán)流的引導(dǎo)下源源不斷地向特定地區(qū)輸送,這種“冷”的積累具有重要的作用(圖1)。同時(shí),學(xué)習(xí)也利用一個(gè)阻塞理論模型(UNMI)解釋了阻塞的準(zhǔn)定常性與背景西風(fēng)強(qiáng)度以及斜壓性之間的物理機(jī)制。 該學(xué)習(xí)得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“全球變暖停滯中的大氣遙相關(guān)過(guò)程和多尺度海氣相互作用(2016YFA0601802)”的支持,并指出在2000年之后,準(zhǔn)定常的烏拉爾阻塞頻繁發(fā)生,進(jìn)而引起歐亞中緯度地區(qū)大范圍的冷距平。這會(huì)對(duì)北半球冬季的變暖起到“冷卻”作用,有利于變暖停滯。全球變暖“停滯”是一個(gè)多區(qū)域變化、能量再分配的過(guò)程,尤其是歐亞大陸作為全球最大的陸地,其地表溫度的年代際變化對(duì)變暖停滯有著重要的貢獻(xiàn)。 論文信息: 1. Yao Yao, Dehai Luo*, Aiguo Dai, and Ian Simmonds, 2017: Increased Quasi Stationarity and Persistence of Winter Ural Blocking and Eurasian Extreme Cold Events in Response to Arctic Warming. Part I: Insights from Observational Analyses. J. Climate, 30(10), 3549-3568. 2. Dehai Luo*, Yao Yao, Aiguo Dai, and Ian Simmonds, 2017: Increased Quasi Stationarity and Persistence of Winter Ural Blocking and Eurasian Extreme Cold Events in Response to Arctic Warming. Part II: A Theoretical Explanation. J. Climate, 30(10), 3569-3587.