聚焦近期发生的若干极端天气气候事件，重点分析了造成2020年“暴力梅”和2021年度破纪录寒潮的物理机制，并进一步探究了其中蕴含的潜在预测因自己。
2020年的“暴力梅”造成了巨大的人员伤亡和经济损失。探究海温、海冰的遥强迫对“暴力梅”的作用和机制，尤其是各大洋对梅雨的协同作用不仅可以深刻认识梅雨的变异机制也可以为梅雨的短期气候预测提供基础。
北大西洋海温异常和西北太平洋的海温异常工作作用于急流，导致急流提前北跳，梅雨提早爆发。而副高的位置在梅雨爆发阶段变化并不显著。在梅雨出梅阶段，7月北印度洋-南海破纪录的暖海温以及拉普特夫海-东西伯利亚海的低海冰密集度引起副高和急流位置停滞、北跳推迟，从而导致梅雨出梅偏晚。同时，海冰的作用还导致梅雨雨带位置偏北（图1）。
另外，基于CESM-LEN数据集的预估结果表明类似2020年出梅偏晚的概率在未来将会增加。最后本文也探讨了“暴力梅”潜在的预测因子。
极端寒潮是灾难性的天气事件，严重危害农业、交通和人类健康。2020年12月28日，国家气象中心发布了近五年来首次寒潮橙色预警，整个东部气温急剧下降，60个气象观测站的最低气温突破历史极值，发生了破纪录的寒潮（图2）。研究发现：“暖北极-冷欧亚”模态在2020/21冬季东亚破纪录寒潮中有很大贡献，其影响是单独的冷欧亚所不能比拟的；“暖北极-冷欧亚”的次季节反转对前冬持续冷事件和后冬持续暖事件有显著的调控作用。
2020年12月下旬，中高纬地表气温呈现显著的暖北极-冷欧亚模态（WACS）的温度异常。1月3日，巴伦支海–喀拉海与西伯利亚的温度异常差值高达20°C，为2020/21冬季的峰值。随着经向温度梯度的减小，大气斜压性相应减弱。持续维持的乌拉尔山高压和贝加尔湖深槽有效地输送了强冷空气南下，入侵中国东部。4天后，中国东部经历了8℃以上的强烈降温，60个站点气温创新低。同年冬季的2月中下旬，中高纬呈现显著的“冷北极-暖欧亚”模态，与前冬相反的大气环流异常带来的暖平流，造成中国东部发生持续的破纪录的暖事件。WACS指数与滞后4天的中国东部气温相关性最强。在1月的冷事件和2月的暖事件中，中国东部气温的最大响应均发生在WACS达到最强的第4天（图2）。
图1 三大洋和北极对2020年超长梅雨的协同影响副高和急流
图2 暖北极-冷欧亚与中国东部温度（黑），北极温度与中国东部温度（红），以及北极温度与欧亚温度（绿）的超前滞后相关系数
相关论文发表情况
Li H., B. Sun, H. Wang, et al., 2022: Joint effects of three oceans on the 2020 super mei-yu. Atmospheric and Oceanic Science Letters, 15, 100127.（第一资助）
Zhang Y., Z. Yin, H. Wang, et al., 2021: 2020/21 Record-breaking Cold Waves in East of China Enhanced by the “Warm Arctic-Cold Siberia” Pattern. Environmental Research Letters, 16. 094040. (第一资助)