东北亚地区作为气候敏感区在全球变暖下升温显著，近些年来该地区夏季极端热浪事件频发，引起社会广泛关注。以往的研究大多将东北亚的热浪事件视为一个整体，而较少讨论不同类型热浪之间的差异。针对东北亚夏季热浪的分型研究可以加深我们对不同类型热浪形成机制的理解，并可以有针对性地提高预报能力。最近，东亚季风与区域气候模拟团队杨效业博士生(第一作者)及其指导老师曾刚研究员(通讯作者)基于热浪发生期间的大尺度环流异常将东北亚夏季热浪分为了两类，探讨了两类热浪的天气尺度信号和年代际变化特征，并特别分析了长生命周期热浪的可能前兆信号。相关成果发表在《Environmental Research Letters》、《Journal of Climate》和《Geophysical Research Letters》上。
基于大尺度的环流异常，东北亚夏季热浪可以通过层次聚类算法被分为波列型热浪和阻塞型热浪。两类热浪发生期间，东北亚上空的局地环流异常是相似的，均为一个反气旋异常，而欧亚大陆上空的其它环流异常中心则是完全相反的。利用再分析资料进行合成分析以及通过线性斜压模式进行数值模拟的结果表明，在天气尺度上，格陵兰岛南部的暖异常可以激发欧亚大陆上空的纬向波列异常，从而导致波列型热浪的发生；巴伦支海-乌拉尔山上空的冷异常可以激发欧亚大陆高纬区域的阻塞环流异常，导致阻塞型热浪的发生，且冷异常的强度主要影响热浪的强度而非持续时间。通常而言，阻塞型热浪具有更长的生命周期。进一步的研究表明，两类热浪的频次变化存在显著的年代际变化特征，并且波列型热浪的年代际增多与AMO转为正位相有关，而阻塞型热浪的年代际增多主要与PDO转为负位相有关。
Fig 1. Classification of summer heat waves in Northeast Asia based on large-scale circulation anomalies.
Fig 2. Schematic diagram of the circulation anomalies of (a) wave-train heat waves and (b) blocking heat waves in Northeast Asia with their favorable interdecadal background.
相关文献:
Yang Xiaoye, Zeng Gang*, Zhang Shiyue, Hao Zhixin, Iyakaremye Vedaste. 2021. Relationship between two types of heat waves in northern East Asia and temperature anomalies in Eastern Europe. Environmental Research Letters. 16, 024048. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abdc8a
Yang Xiaoye, Zeng Gang*, Zhang Guwei, Li Jingwei, Li Zhongxian, Hao Zhixin. 2021. Interdecadal variations of different types of summer heatwaves in Northeast China and their possible relationships with AMO and PDO. Journal of Climate, 34(18): 7783-7797. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0939.1
Yang Xiaoye, Zeng Gang*, Zhang Shiyue, Wang Wei-Chyung, Iyakaremye Vedaste. 2021. Cold anomaly over Nova Zembla–Ural Mountains: A precursor for the summer long-lived heat wave in Northeast Asia? Geophysical Research Letters, 48, e2021GL095563.https://doi.org/10.1029/2021GL095563
