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CD:夏季欧亚中高纬大气ISO对长江中下游极端高温日的影响

作者:张美玲、杨双艳  发布时间:2026/03/25 10:00:36  浏览量:

中高纬大气季节内振荡(ISO)是大气中最显著的低频变率之一,会对区域天气气候系统产生深远影响,同时它也是延伸期可预测性的主要来源之一。已有研究表明中高纬ISO能调节中国地表气温异常以及极端温度事件。然而,关于长江中下游地区(MLRYR)的极端高温日(EHDs)在中高纬ISO中的位相偏好性以及与极端高温相关的影响因子随中高纬ISO的时空演变仍需进一步研究。为此,硕士研究生张美玲、杨双艳教授、朱志伟教授,联合夏威夷大学李天明教授系统分析了夏季欧亚中高纬ISO对MLRYR的温度和EHDs的影响,并揭示了相关的动力机制及影响因素。

分析发现,MLRYR的温度异常随位相有显著的变化(图1a等值线),在位相8−2呈现显著正异常,而在位相4−6则出现明显负异常。同时温度倾向(图1a阴影)在位相6−8呈现显著正异常,在位相2−4为显著负异常。具体而言,温度异常在位相1达到峰值,在位相5出现谷值;而温度倾向在位相7达到峰值(图1b)。通过温度收支诊断表明,位相7期间的最大正温度倾向归因于异常经向温度平流、绝热加热和非绝热加热(图2)。在升温前期,主要由ISO经向气流造成的暖温度平流触发正温度倾向,随着中高纬ISO环流向东南传播,MLRYR上空涡度平流变化引起的下沉运动,以及与ISO环流相关的云量和地表辐射变化,均在升温过程中发挥了重要作用。同时,ISO强度也对EHDs的发生具有潜在调制作用(图3),ISO振幅增加时,位相2(5)的极端高温概率异常呈单调递增(递减)趋势,即EHDs更可能发生在位相2,而在位相5发生的概率则较低。该研究基于中高纬ISO研究了其对MLRYR极端高温日的影响并揭示了相关的影响机制,有利于提高MLRYR极端事件的数值预报和灾害预测能力。相关成果已发表于《Climate Dynamics》期刊。文章链接:https://rdcu.be/e8oKw

图1 (a)10−30天地表气温异常(等值线,间隔0.15℃)及其温度倾向(阴影;单位:K day−1)在各位相的合成分布。灰色网格(白点)表示通过0.05显著性水平的温度异常(温度倾向)区域。绿框表示MLRYR,蓝色曲线表示长江,下同。左上角标注了各位相的发生天数。(b)MLRYR区域平均的温度异常(点实线,单位:℃)和温度倾向(星虚线,单位:K day−1)随位相的演变


图2 925 hPa上MLRYR区域平均的温度倾向及其贡献项(单位:K day−1)随位相的演变

图3 (a)不同条件下各位相中EHDs(单位:天)的发生频次。(b)不同条件下MLRYR区域平均的极端高温概率(某位相EHDs数量与该位相发生天数的百分比)异常(某位相极端高温概率减去八个位相平均的极端高温概率,单位:%)随位相的演变。上(下)误差线表示X±X×0.05。(a−b)中不同颜色表示不同ISO振幅等级。(c)位相2期间不同振幅下MLRYR区域平均的极端高温概率异常(单位:%)。(d)同(c),但为位相5


参考文献:

Zhang ML, Yang SY*, Zhu ZW, Li T. 2026. Impact of mid-high-latitude Eurasian ISO on extreme hot days in the middle-lower reaches of the Yangtze River valley during boreal summer. Clim Dyn 64: 142. doi: 10.1007/s00382-026-08111-5



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