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AAS封面论文北极地区对欧亚冬季极端气候事件可预告性的影响


  二十一世纪以来,全球增暖赓续加剧,其中以北极地区增温最为明显。与此同时,北极地区海冰极速削减,欧亚大陆灾难性气候频繁发生。关于北极对极端气候影响的研究已经成为国际前沿热点,这在应对天气转变和防灾减灾方面有偏重要的科技和实际意义。

  极端的气候事件会给人民带来了紧张的灾祸和损失,提前做好这些极端事件的预告就显得尤为紧张。可靠的气候预告不仅依靠于性能优秀的数值气候预告模式,还依靠于正确的初始条件和边界条件。已有的科技研究注解,北极地区条件的可靠性可以影响欧亚地区的气候预告的质量。然而,因为观测资料的稀疏和观测手段的限定,北极地区的初始和边界条件都存在着较大的不确定性。进步北极地区观测资料的精度可以有用地改善欧亚地区气候,尤其是极端气候事件的预告技巧。鉴于极地观测存在着较大的困难,设计合理的观测策略可以在肯定程度上节约资源。为此,穆穆院士团队盼望可以从气候学角度研究冬季极端事件预告的北极敏感区,进而进步欧亚冬季极端事件的预告能力。

  受曩昔研究的启发,穆穆院士团队提出具有特定结构的北极扰动对中纬度地区的极端气候影响较大,而随机扰动对中纬度地区极端气候的影响相对较小,所以确定北极扰动的模态可以帮助我们进一步了解北极地区和中纬度之间的联系、以及欧亚极端事件形成的机制。然而,极端事件形成的机制在不同的个例中可能有所不同,北极地区在这些个例中的作用也可能不同。因此,应该研究充足多的极端事件以得到科技可靠的结论。

  穆穆院士指出,大多数研究分别讨论了北极地区初始条件和边界条件的作用。这些条件作为北极地区特性的不同体现,它们的非线性协同效应对中纬度地区气候有更大的影响。因此,他和戴国锟博士建议用北极地区协同效应来描述北极地区和中纬度极端气候事件之间的联系。这些题目的研究,一方面可以通过在确定性预告中削减北极敏感地区的不确定性,另一方面可以通过在荟萃预告中提供更好的扰动成员,从而进步欧亚极端气候事件的预告技巧。

  极地地区的目标观测,不仅必要观测大气变量,还涉及到海冰、海温的观测。如何根据研究的效果设计合理的观测策略,建立海-冰-气目标观测网,有待于进一步的研究。

 

  《大气科技进展》Advances in Atmospheric Sciences 2020年第4期封面

  近年来,全球增暖赓续加剧,其中以北极地区增温最为明显,与此同时,海冰极速削减(封面上侧),欧亚大陆灾难性气候频繁发生。根据中国气象局发布的2019年度国内外十大气候天气事件,2019年1-2月中国南方地区出现罕见阴雨寡照气候(封面下侧)位居国内十大事件的首位。这些极端事件的产生与北极地区的转变密切相干,而特定的大气环流型(封面中图)是连接北极和欧亚极端事件的紧张纽带。

  参考文献:

  Dai, G. K., and M. Mu, 2020: Influence of the Arctic on the predictability of Eurasian winter extreme weather events. Adv. Atmos. Sci., 37(4), 307?317, https://doi.org/10.1007/s00376-019-9222-7.

  下载链接:

   https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-019-9222-7  

  中文导读:https://dwz.cn/y1RRSNtV 


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