极端天气和气候事件（如干旱、热浪和暴雨）对人体健康、农业生产和能源供给等均构成严重威胁。而这些事件往往同时发生，复合极端事件造成的损害远超单一事件。近日，Atmospheric and Oceanic Science Letters在线发表了中国科学院大气物理研究所竺可桢—南森国际研究中心（NZC）王爱慧研究员团队题为“Role of land–atmosphere coupling in persistent extreme climate events in eastern China in summer 2022”的研究论文。文章探究了土壤湿度反馈在2022年夏季中国东部持续性复合极端事件中的作用及其机制。

　　中国东部既是典型季风区，也是陆-气耦合的热点，此区域内极端事件的准确预测仍面临巨大挑战。陆面信号是次季节到季节尺度的重要可预报性来源，考虑到陆-气反馈的显著非对称性，其往往对极端事件起到不可忽视的放大作用。2022年夏季我国中东部出现大范围持续性高温、气象和农业干旱复合极端事件，影响范围广，持续时间长。其中高温天气持续长达79天，为1961年来最长，强度也突破最高观测记录。同时高温过程结束时间较历史偏晚，南方地区严重夏秋连旱对农业造成恶劣影响。

　　文中指出，2022年5–9月中国东部地区呈现异常高温、少雨和土壤干燥的特征，复合事件在5–6月主要集中在北方地区，影响范围在7–8月移至华北和长江以南地区，而在9月则覆盖整个中国东部地区。

　　条件概率方法被应用于分析1940–2022年期间三类极端事件的持续性，结果表明气候要素的演变可能受到前期极端事件记忆性的影响。土壤干旱通常可视为后期高温事件的重要前兆信号，陆-气反馈的季节内变化可以调节极端事件的持续性。

　　对于湿润的长江中下游和东南地区，蒸散发主要受到陆面有效能量的限制。而在2022年盛夏至初秋，随着有效能量增强，土壤含水量对于蒸散发的限制作用逐渐高于往年。高温条件下土壤湿度降低，而干燥陆面又通过强且负反馈进一步加热大气。同时，高温通过调节蒸散加速土壤含水量流失，不利于7月以后的降水形成。上述结果有助于我们进一步深入了解持续性复合极端事件的发生机制，并可能为改善其预测提供思路。

图：局地陆-气耦合在极端事件的持续性和季节内转变中均发挥重要作用

Link：

https://doi.org/10.1016/j.aosl.2023.100419

Citation:

Yue Chen, Aihui Wang, 2023. Role of land–atmosphere coupling in persistent extreme climate events in eastern China in summer 2022. Atmospheric and Oceanic Science Letters, https://doi.org/10.1016/j.aosl.2023.100419.