2021年春末东北冷涡异常活跃,4-5月的活跃日数创1948年以来历史新纪录(图1)。东北冷涡不但能够为东北本地带来伴随冰雹、龙卷等强对流天气,也能为长江流域等较远地区的极端天气气候的发生提供重要背景。本研究发现,前期秋冬季热带中东太平洋海温和青藏高原东南部的积雪深度异常是造成2021年春末东北冷涡异常活跃的重要下垫面影响因子。一方面,在2020年秋冬季,热带太平洋发生了一次中等强度的拉尼娜事件,激发的Rossby波能量沿着中纬度西风急流向下游传播,在欧亚大陆形成了EU-Ⅱ型“负正负”遥相关波列,有利于东北冷涡产生和维持。另一方面,青藏高原冬季积雪异常能够通过热力和水文等作用影响未来春夏的大气环流特征,在2020/2021年冬季,青藏高原东南部的积雪深度异常偏少,位列历史第二,在2022年春季通过热力和水文效应引起了局地异常的反气旋环流和东北亚气旋式环流,为东北冷涡的产生提供有利大气环流背景场(图2)。与此同时,与东北冷涡活跃相伴随的异常大气环流型能够通过正压能量转换过程,从副热带和温带西风急流中获得能量,从而为冷涡长时间维持提供了能量条件。
该研究从外强迫和大气内部过程两个方面揭示了2021年春末东北冷涡极端活跃的成因,从而为进一步东北冷涡次季节-季节尺度活跃程度的气候预测提供了一定科学依据。
图1. 东北冷涡活跃日数统计
图2. 拉尼娜和高原积雪影响东北冷涡物理过程概念图
论文收录《Advances in Climate Change Research》(2022.09.002)。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927822000910?via%3Dihub
第一作者:吴捷,国家气候中心气候研究开放实验室高级工程师,主要从事次季节-季节气候预测研究工作。
通讯作者:刘颖,国家气候中心气候研究开放实验室研究员,主要从事次季节-季节气候预测研究。
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