科研进展

ERL: 2022年夏季中国东部极端高温:三大洋和局地土壤湿度反馈的作用

  2022年夏季,我国东部遭遇了自1961年以来最强且持续时间最长的极端热浪,给人民生活和社会经济发展造成了严重影响,受到科学界的广泛关注。中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室博士后姜继兰博士和所在团队吴国雄院士、刘屹岷研究员和毛江玉研究员,基于线性回归方法,定量评估了热带印度–太平洋和北大西洋海温异常、局地土壤湿度–温度反馈以及全球增暖对此次极端热浪的相对贡献和协同作用。

  2022年6、7、8月我国东部极端热浪的形成原因存在显著差异。6月极端热浪主要发生在长江流域以北区域,其中线性趋势所代表的全球增暖对温度异常的贡献约为40%。局地月平均大气环流异常不能很好地解释6月极端热浪的形成,相应的三大洋海温异常与局地土壤湿度–温度反馈对温度异常的联合贡献约为10%。进一步的分析表明一次次同位相天气尺度罗斯贝波的传播可能是导致此次极端热浪发生的主要原因。

  7–8月极端热浪主要发生在长江流域,且8月较7月的更强。局地土壤湿度–温度反馈在其形成中起着最重要的作用,分别贡献了关键区温度异常的42%和66%,其次,全球增暖分别贡献了36%和28%。北大西洋三极型海温异常则通过中纬度定常罗斯贝波列,促进我国东部上空反气旋式环流异常的发展,分别解释了温度异常的10%和9%。7月,热带印度–太平洋海温异常主要通过纬向沃克环流异常导致海洋性大陆地区的对流异常,进一步通过局地经向环流异常促进我国南方下沉运动和高温异常的发展,其对温度异常的贡献约为10%。而8月则促进了西北太平洋上反气旋式环流异常的发展,但对温度异常的直接贡献非常小,仅为1%(图1)。多环流系统的协同作用是导致2022年夏季极端热浪发生的重要原因。

  对于持续性极端热浪的发生,局地土壤湿度–温度正反馈的作用不可忽视。此外,我国极端热浪形成机制的季节内变化也值得关注,该项工作将有助于加深对我国东部夏季极端热浪形成机制的理解。

  该研究成果于近期发表期刊Environmental research letters上,题目为“Extreme heatwave over Eastern China in summer 2022: the role of three oceans and local soil moisture feedback”。本研究得到国家自然科学基金基础科学中心项目(42288101)和集成项目(91937302)的资助。

  相关文章:

  Jiang JL, Liu YM, Mao JY, Wu GX (2023). Extreme heatwave over Eastern China in summer 2022: the role of three oceans and local soil moisture feedback, Environmental research letters, 18, 044025. https://doi.org/10.1088/1748-9326/acc5fb

图1 2022年(a)7月和(b)8月极端热浪形成机制示意图

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