中国科学院南海所王春在研究团队揭示了北大西洋急流和欧亚急流对2022年西欧破纪录高温的协同影响

LTO科研进展

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）王春在研究团队在2022年西欧破纪录高温成因方面取得了新进展，相关成果发表在Nature合作期刊npj Climate and Atmospheric Science上。联合培养硕士研究生李新辉为论文第一作者，王春在研究员和郑佳喻副研究员为共同通讯作者，合作者包括浙江海洋大学林夏艳副教授和自然资源部第二海洋研究所姚志雄博士。

2022年7月，西欧经历了一次极端高温事件，创下了新的温度记录，对生态系统、农业和人类健康造成了重大影响。该研究表明，这一前所未有的高温事件与北大西洋急流和欧亚急流的一种特殊配置结构有关，具体表现为北大西洋急流向东北方向偏移，而欧亚急流在印度半岛北部向北弯曲。北大西洋急流的东北方向偏移，有利于西欧上空出现异常下沉气流和阻塞高压。而与环全球遥相关模态（CGT）正相位相关的欧亚急流弯曲，也有利于在西欧上空出现高压异常。两者的联合作用导致了西欧上空异常强大的高压异常，引发了2022年7月西欧的极端高温事件（图1）。

进一步的数据诊断和模式验证表明，这种独特的急流配置受到北大西洋偶极子海温模态和巴基斯坦强降雨的影响。北大西洋海表温度梯度有助于加强和维持北大西洋急流向东北方向偏移，并在西欧上空形成高压异常。与此同时，虽然巴基斯坦降水受到上游波列的影响，但巴基斯坦的强降雨，可以通过加热大气，激发向西传播的Rossby波，在西欧上空产生高压异常。这两个物理机制均在CAM 5.1模式中进行了验证。

此外，该研究利用第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）探讨了不同强迫情景下类似的急流配置对西欧温度的影响。在SSP245和SSP585情景下，预计本世纪下半叶类似的急流配置将分别导致西欧温度升高0.53±0.40°C和1.56±0.61°C。值得注意的是，在SSP585情景下，相较于当前气候状态，西欧的温度增长将达到惊人的7.02 ± 0.61°C，表明了在全球变暖的背景下此类事件日益增长的威胁。

这项研究不仅提高了我们对极端高温事件形成机制的认识，加深了我们对于北大西洋海温梯度气候效应的理解，也提示了我们不仅要关注未来情景下平均气温的变化，也要关注特殊情况下气温的未来变化。相关研究对于西欧高温的预测和预估乃至政策制定者具有重要的参考价值。

该研究由国家自然科学基金重大项目和合作创新研究团队项目、广东省基础与应用基础研究基金和中国科学院南海海洋研究所发展基金等共同资助。

相关论文信息：

Li, X., Zheng, J., Wang, C. et al. Unraveling the roles of jet streams on the unprecedented hot July in Western Europe in 2022. npj Clim Atmos Sci 7, 323 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00880-2

原文网址

https://www.nature.com/articles/s41612-024-00880-2

图1 2022年7月西欧破纪录高温事件物理机制概念图。北大西洋偶极子海温模态通过瞬态涡旋的涡度强迫（黑色曲线箭头）诱导北大西洋急流向东北方向移动（粗绿色箭头）。巴基斯坦的降雨影响CGT大气模态的正相位（A-C-A）。异常急流配置通过增强下沉（红色箭头）和增加地表净辐射导致西欧发生破纪录高温事件。

• 信息来源：热带海洋环境实验室。
  

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