欧亚大陆地区上空对流层存在显著的大气季节内尺度（10-90天）信号。这些热带外大气季节内振荡对北半球中高纬天气气候事件有重要影响，也是次季节-季节尺度天气可预报性的重要来源。随着全球变暖，极端高温热浪事件频发，对全球人民的生命和财产安全产生严重威胁。因此，有必要深入探讨热带外大气季节内振荡的发生发展机制及其对区域热浪事件的影响。近日，发表在《Journal of Climate》的一篇文章深入探讨了相关话题。我系博士后王旭栋为论文第一作者，张人禾院士为论文通讯作者。合作者还包括南京信息工程大学金大超博士和中国海洋大学张钰博士。
图1. (a) 夏季欧亚大陆季节内尺度地表气温偶极子模态及其功率谱(b)和自相关系数(c)。
研究表明，在10-90天季节内尺度上，东北亚和中亚夏季地表气温存在反向“跷跷板”变化特征（图1）。由此，定义了表征该模态的地表气温偶极子指数。进一步分析发现，该模态从西欧发源，并沿着夏季高纬度对流层中高层的极锋急流（polar front jet）向东传播，从而在中亚和东北亚地区形成地表气温偶极子（图2）。高纬极锋急流作为大气波导，可通过气候态西风和沿急流波导的异常波列的平流作用，影响局地地表气温异常。最后，该研究表明，夏季地表气温偶极子对同期欧亚大陆热浪的发生总天数和最大强度均有重要影响（图3）。
图2. 地表气温偶极子的时空位相演变图。填色代表地表气温异常，箭头表示对流层高层200hPa风场异常，绿色等值线表示气候态平均的中纬度副热带西风急流。右下角数字代表不同位相的天数。
图3. 地表气温偶极子对极端热浪总天数（左列）和最大强度（右列）的合成分析。第一行代表地表气温偶极子指数大于1.5标准差，第二行代表地表气温偶极子指数小于-1.5标准差，第三行表示地表气温偶极子不活跃。
夏季中纬度副热带西风急流被认为是影响夏季欧亚大陆中纬度地区气候异常的重要因素。然而，该论文揭示，副热带西风急流北侧的极锋急流对区域极端气候事件有更显著的影响。该结论有助于加深对中纬度气候动力学的理解，也为相关国家和地区的极端事件次季节预报提供应用参考。
论文信息：Wang, Xudong, Renhe Zhang, Dachao Jin and Yu Zhang, 2023: An Intraseasonal Dipole Mode in Summertime Surface Air Temperature over Eurasia and Its Association with Heat Wave Occurrence. Journal of Climate, 1-34, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0761.1
