近日，物理海洋教育部重点实验室在Weather and Climate Extremes（《极端天气和气候》）期刊发表题为“The synergistic effect of the preceding winter mid-latitude North Atlantic and summer tropical eastern Indian Ocean SST on summer extreme heat events in northern China”（《前冬中纬度北大西洋和夏季热带东印度洋海表温度对中国北方地区夏季极端高温事件的协同作用》）的最新研究成果，首次发现前冬中纬度北大西海表面温度（SST）正异常和夏季热带东印度洋SST负异常对增强中国北方地区夏季极端高温事件的显著协同作用，并从海-陆-气耦合桥视角阐释了协同作用的物理机制。该成果由实验室在读博士生王昊为第一作者，李建平教授和中山大学郑菲副教授为共同通讯作者的科研团队合作完成。

　　在全球变暖的大背景下，夏季极端高温事件频发，给人类日常生产生活带来严重影响，且对生态系统造成巨大损失。本研究采用李建平教授课题组首先提出的协同作用诊断方法，分析表明前冬中纬度北大西洋SST正异常（pMNA SSTA）和夏季热带东印度洋SST负异常（nTEI SSTA）对中国北方夏季极端高温事件的增强具有协同作用。两者同时出现时，极端高温事件强度显著增强、发生频率远超单因子出现时的情况，且极端高温事件强度增强、发生频次升高年份出现的概率更高，表明两者存在显著的协同作用（图1）。

图1 前冬中纬度北大西洋和夏季热带东印度洋SST对中国北方区夏季极端高温事件的协同作用散点图。散点的颜色代表极端高温指数异常；实线表示这两个因子的阈值；散点图中数值和百分比分别代表不同事件下的平均极端高温指数异常和正号同号率。

　　前冬pMNA SSTA和夏季nTEI SSTA通过一系列海-陆-气耦合桥发挥协同作用（图2）。前冬pMNA SSTA可以通过向东传播的Rossby波导致下游中亚上空出现异常反气旋，从而减少当地降雪和后续季节的积雪。积雪减少信号可以持续到春季，并通过积雪水文效应诱发春季局地异常反气旋，使异常反气旋南侧降水减少及该地区的土壤湿度降低。土壤湿度减少的信号可持续到夏季，引起从中亚向东传播的Rossby波，从而有利于我国北方地区大气厚度的增加。夏季nTEI SSTA也可以通过东北方向的Rossby波传播引起中国北方的异常反气旋。因此，两个因子协同加强中国北方地区异常反气旋。异常反气旋对应大气厚度的增加，有利于我国北方地区气温的升高和极端高温事件的加强。因此，前冬pMNA SSTA和夏季nTEI SSTA对加强中国北方夏季极端高温事件具有显著的协同作用。

图2 前冬中纬度北大西洋和夏季热带东印度洋SST对中国北方区夏季极端高温事件的协同作用机制示意图。

　　该研究强调了前冬中纬度北大西洋SST正异常和夏季热带东印度洋SST负异常的协同作用，使得中国北方地区夏季极端高温事件显著增强，对于深化多因子协同影响极端高温事件的认识、更好地预测我国极端高温事件具有重要意义。研究工作得到国家自然科学基础科学中心、重点基金、崂山实验室、山东省重大基金等共同资助。

文章引用：

WANG H., J. -P. Li*, F. Zheng*, F. Li, N. Wang, and Y. Sun, 2024: The Synergistic Effect of the Preceding Winter Mid-latitude North Atlantic and Summer Tropical Eastern Indian Ocean SST on Summer Extreme Heat Events in Northern China. Weather and Climate Extremes, 44,

https://doi.org/10.1016/j.wace.2024.100660.