寒潮发生期间，冷空气团的移动会对途经地区的空气污染产生巨大影响。过去较多研究主要关注中国东部上空寒潮及其路径变化对其经过区域空气污染的影响，目前尚不清楚来自高纬地区的冷空气以不同路径向南侵袭造成热带冷涌后，对其途经地区的霾污染的影响。针对这一问题，东亚季风与区域气候模拟团队张诗悦博士生(第一作者)及其指导老师曾刚研究员(通讯作者)开展了相关的研究，揭示了南海和菲律宾海冷涌的相反变化趋势及其对中国东部PM2.5的影响，成果最近在线发表在《Science of the Total Environment》。
这项研究探讨了1979年至2021年南海和菲律宾海上空冷涌对中国东部PM2.5浓度的影响及其潜在机制。结果表明，南海冷涌通常伴随较强的大陆高压，其频次呈显著上升趋势。而菲律宾海冷涌主要受大陆高压和东亚大槽的共同影响，其频次呈显著的下降趋势。这种环流异常的差异造成两种冷涌的路径存在显著差异。观测和模拟结果均表明，在年际尺度上，冬季乌拉尔山阻塞事件偏多将导致更多源自贝加尔湖地区的冷空气沿着北方路径向南移动，中国东部对流层中层存在反气旋性环流异常，从而导致南海冷涌增多并造成中国东部PM2.5浓度增加，反之若冬季乌拉尔山阻塞事件偏少，则菲律宾海冷涌增多、中国东部PM2.5浓度减少。而在天气尺度上，南海冷涌爆发时有利于中国东部PM2.5浓度减少，而菲律宾海冷涌爆发期间中国东部PM2.5浓度偏多。因此，两类热带冷涌在年际尺度和天气尺度上对中国东部霾污染具有完全不同的影响。
图1 冬季南海冷涌和菲律宾海冷涌的频率分布（打点区域为通过0.05显著性水平检验的相关区域）以及它们各自的时间序列
图2 两类冷涌爆发前6天到爆发当天中国东部PM2.5浓度（μg m-3）的演变
图3 中国东部PM2.5浓度（μg m-3）分别与南海冷涌频率、菲律宾海冷涌频率以及阻塞指数的回归分布，只显示通过0.05显著性水平检验的相关区域
论文信息：
Zhang Shiyue, Zeng Gang*, Yang Xiaoye, Tijian Wang. Opposite trends of cold surges over South China Sea and Philippines Sea and their different impacts on PM2.5in eastern China,Science of the Total Environment, 908, 168454, 2023. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.168454.
