科研进展 | 乌拉尔阻塞对我国极寒天气的季节累积效应

原创姚瑶、张文其等中国科学院大气物理研究所

2021年1月6日，中国经历了入冬以来最强冷空气影响，并伴有大范围的强降温和大风天气过程。全国多个气象站点在1月6日至8日期间观测到历史上同期历史最低温度。北京站1月7日记录的2米温度达到-19.6℃，是1951年以来第二低的温度(http://www.cma.gov.cn/2011wmhd/ 2011wzbft/2011wftzb/202101/t20210107_569795.html).

随着全球变暖和气候异常信号（如北极放大等）的持续，全球中纬度地区频繁发生极端天气。冬季，我国大范围极寒天气的爆发往往与环流背景的异常，海洋异常模态的影响等有关。近日，中国科学院大气物理研究所姚遥副研究员、张文其博士及其合作者，分析了2021年初冬影响我国的极寒天气过程。研究指出，2021年初冬我国极寒天气的爆发可以归因于欧亚地区上空大范围的乌拉尔阻塞（UB）高压的发展以及合并过程。2020年秋季至2021年初冬，发生了几次连续的UB过程。这些UB过程发生后，东经60°附近区域对流层大气会发生明显的向上能量传播，导致平流层涡旋的减弱。同时，UB过程也会导致KESS海冰明显减少，欧亚大陆中高纬度地区的西风急流明显减弱。此外，秋季北极地区喀拉海和东西伯利亚海（KESS）的海冰覆盖率为1979年以来的历史最低值，这可能是一个异常前兆信号。2020年9月底/10月初发生的持续的UB过程可能对KESS地区10月份的海冰历史最低值有重要贡献。总得来说，在频繁的UB过程、KESS变暖和持续的负位相北大西洋涛动（NAO-）的季节性累积效应下，本应季节性增强的北极涡旋变得比气候平均值更弱和更加不稳定，再叠加上拉尼娜的协同影响，导致了极端寒冷事件的频繁发生。

2021年初冬频繁极寒过程的季节累积效应示意图

该研究成果已被《Advances in Atmospheric Sciences》的“2020/21冬季东亚和北美地区极寒天气过程”专刊接收并在线发表。

【论文信息】

Yao, Y., W. Q. Zhang, D. H. Luo, L. H. Zhong, and L. Pei, 2021: Seasonal cumulative effect of Ural blocking episodes on the frequent cold events in China during the early winter of 2020/21. Adv. Atmos. Sci., doi: 10.1007/s00376-021-1100-4.

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