科研进展

余晗召等-GRL: 研究揭示增暖对环球遥相关型CGT的影响

环球遥相关型(Circumglobal teleconnection pattern, CGT)是夏季北半球热带外重要的大气年际变率模态,表现为对流层高层沿副热带急流传播的纬向5波的罗斯贝波波列。前人研究指出,CGT对北半球中纬度地区的热浪有重要驱动作用。然而,在全球增暖背景下,CGT波列的结构将如何变化、其物理机制及对区域热浪特征的影响如何尚不清楚。

近日,中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室博士生余晗召等在《Geophysical Research Letters》发文,指出CGT型的振幅在增暖背景下将显著减弱,并对欧亚大陆中纬度区域性热浪的持续时长产生显著影响。

研究发现,在SSP5-8.5高温室气体排放情景下,CGT波列的振幅将持续减弱,表现为200hPa经向风异常的强度在从西欧到北太平洋的多个节点上均降低。到本世纪末,多模式平均的降幅可达31.8%。基于罗斯贝波波源(Rossby Wave Source, RWS)的分解诊断表明,与CGT相关的RWS异常在副热带急流区附近均显著减弱,印证了CGT振幅的减弱。其中,RWS异常减弱最显著的上游信号出现在地中海东部的急流入口区,由对流层高层异常辐散和中层垂直运动异常的减弱所导致。东地中海环流异常的减弱向下游传播,引起了CGT波列振幅的整体降低。

在此动力背景下,与CGT相关的热浪事件的持续时长在中纬度多个热点区域均发生了显著变化。在东欧及欧亚大陆东北部等地,其历史时期受CGT引起的气旋式环流控制,在增暖背景下出现类似“热穹顶”式的反气旋异常,导致区域平均的热浪持续时长从5.5天显著增加至7.0天;而在中东地区,相反的环流变化的热浪持续时长从9.2天降低至未来的7.5天。因此,CGT变化对热浪的影响具有区域差异性特征。

该研究揭示了预估增暖下CGT波列变化特征及机制,重点强调了CGT结构的稳定减弱对北半球中纬度热浪持续时长变化的调制作用。

该研究得到国家自然科学基金(42588201)等项目资助。

相关文章:

Yu, H., & Zhou, T. (2025). Weakened Circum-Global Teleconnection Pattern Under Global Warming Can Modulate Heat Extremes Across Eurasia, 52(24), e2025GL116358. https://doi.org/10.1029/2025GL116358

图1 与CGT相关的热浪持续时长的变化特征。(a) 2045-2094相对于1905-1954期间,CGT相关的热浪持续时间的变化(单位:天);(b) 不同热点区域热浪持续时长变化的分布特征(蓝色:1905-1954;红色:2045-2094;单位:天)

附件下载: