众所周知，东亚冬季气候异常受到厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的显著影响，这种影响主要依赖于ENSO激发的西北太平洋反气旋/气旋，它使得东亚气候在El Niño (La Niña)年冬季表现为季风减弱（增强）、降水增多（减少）。但近来研究表明，ENSO的影响在次季节时间尺度上并不稳定，例如，早冬的气候响应较晚冬更为显著，气候可预测性也更高。
为了更全面地认识ENSO影响东亚冬季风（EAWM）的次季节变化，青年教师耿新博士和浦项工科大学Kyung-Min Noh博士、Kyungna Kim研究员、Jong-Seong Kug教授合作研究发现，ENSO对EAWM的影响在整个冬季（11月-3月）总体稳定，但在1月中下旬存在一个显著的、持续十天左右的中断期（图1）。该中断体现在季风指数、降水、气温等多个气候要素上，且在El Niño和La Niña冬季均能被观测到。进一步研究表明，该中断主要是由ENSO相关的NAO在大约一周前的1月初发生了显著的位相急转所导致的。El Niño年冬季，在急流经向切变1月初气候态减弱的触发下，NAO响应发生了由正到负的位相急转，随后异常信号随Rossby波在欧亚大陆中纬度逐渐东传，引起大气环流异常的快速调整，这包括西伯利亚高压增强、东亚大槽加深等，这些异常变化加强了东亚沿岸的北风异常，而传统的西北太平洋反气旋此时减弱、南移，对东亚地区的直接影响很小，因此导致了ENSO对东亚气候影响的中断，甚至反转。NAO负位相异常信号在持续十天左右后逐渐减弱，ENSO通过西北太平洋反气旋/气旋对EAWM的传统影响也逐渐恢复。
本研究进一步拓宽了ENSO影响东亚气候的物理框架，即除了传统的西北太平洋反气旋/气旋（东亚太平洋型遥相关）之外，ENSO还能通过NAO对东亚气候产生影响，这对于进一步理解东亚季风的多尺度变异机理以及提高气候预测水平均具有重要意义。相关成果发表在《npj Climate and Atmospheric Science》。
图1 (a) Niño-3.4指数回归的EAWM（柱状图，m/s）、东亚降水（mm/day）和气温（K）指数的逐日演变。Niño-3.4指数回归的(b) 早冬P1、(c) 隆冬P2和 (d) 晚冬P3的850hPa风场（m/s）和降水场（mm/day）。早冬、隆冬和晚冬分别在(a)中用阴影标识。(a)中蓝绿色虚线表示气候态的东亚气温指数，(b)中方框表示定义东亚降水指数的区域，填色柱状图和打点表示异常通过了90%的信度检验。
图2 (a) Niño-3.4指数回归的 (a) 早冬、(b) 隆冬和 (c) 晚冬的大尺度850hPa风场（m/s）和500hPa位势高度场（m）。(d) Niño-3.4指数回归的北大西洋地区纬向平均（70W-0）的SLP异常（阴影, hPa）和NAO指数（曲线）。图中竖虚线表示NAO位相反转的大概日期，打点表示异常通过了90%的信度检验。
图3 -NAO指数回归的 (a) 同期，(b) 3d后，(c) 6d后的850hPa经向风场（阴影，m/s）、250hPa流函数场（等值线, 106m2/s2）和相应的波作用通量场（矢量，m2/s2）的空间分布，(d) ΔEAWM指数与ΔNAO指数的散点图，其中ΔEAWM表示隆冬P2与早冬P1阶段的EAWM指数之差，ΔNAO表示1月9-19日平均的NAO与11月1日至1月8日平均的NAO指数之差。
论文信息：
Geng, X., Noh, KM., Kim, K. Kug, JS*. Midwinter breakdown of ENSO climate impacts in East Asia.npj Clim Atmos Sci6, 155 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00474-4.
Geng, X., Zhao, J. & Kug, JS*. ENSO-driven abrupt phase shift in North Atlantic oscillation in early January.npj Clim Atmos Sci6, 80 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00414-2.
