全球变暖背景下，欧亚大陆变暖具有明显的空间不均匀性，东北亚是夏季变暖最为显著的地区之一。基于再分析资料和CESM1.2.2模式，发现东欧至西西伯利亚春季融雪量增加（减少）与东北亚夏季增温（降温）密切相关（图1）。春季融雪增加会使土壤变湿，削弱地表对大气的感热并使大气变冷。持续异常的土壤水分和地表感热导致西西伯利亚上的位势高度降低并加强向东传播的波列。通过大气环流的调整，夏季东北亚下游出现正位势高度异常。受异常高压控制，东北亚西部受偏南暖平流影响，东部受下沉运动主导引起的绝热增温影响。同时，东北亚上空云层减少和入射太阳辐射增加有利于夏季地表变暖。模式结果表明，CESM1.2.2基本可以再现东北亚夏季地表温度与西西伯利亚春季融雪量之间的正相关关系。在春季融雪正强迫的情况下，模拟的正土壤水分和负感热异常在西西伯利亚上从春季持续到夏季。因此，融雪区出现负位势高度异常，而贝加尔湖周围出现正异常，导致东北亚地表明显变暖（图2）。
图1 融雪指数（DSWEI）回归夏季（JJA）（a）原始及（b）去ENSO信号后的地表温度，打点区域通过0.05的显著性水平检验；（c）DSWEI（红线）与SKTI（东北亚温度指数，黑线）序列及其相关系数
图2 欧亚春季融雪影响东亚中纬度夏季增暖的物理过程示意图
过去几十年，欧亚大陆经历了显著的变暖。西亚地处干旱/半干旱地区，其增温放大效应备受关注。然而，这种变暖对气候的影响尚不清楚。研究探讨了近期西亚地表变暖对大气环流和气候的可能影响。结果表明，西亚春季地表异常增暖有利于初夏（6月）华北地区降水量增加、东北地区降水量（气温）增加（偏低）（图3）。进一步分析表明，春季地表异常增暖可通过非绝热加热引发东传扰动，加剧大气环球遥相关模态，导致中国北方初夏环流异常和气候异常。敏感性试验表明，春季陆地表面异常变暖会增加大气斜压不稳定性并触发沿西风急流传播的罗斯贝波，导致环球遥相关的形成。由于持续的地表热力强迫以及基本流（特别是西风急流）与环球遥相关的相互作用，环球遥相关有增强的趋势。初夏东亚异常波中心是华北（东北）降水增（减）和东北地区明显增暖的原因。结果表明西亚春季陆面热异常可能是中国北方初夏气候短期预测的潜在信号。
图3 西亚春季陆面温度（SWALT）与中国北方初夏降水（JNCP）和温度（JNCT）SVD第一模态的（a）标准化时间序列（右上角为二者的相关系数，**表示通过了99%的信度检验）及（b-e）异性相关系数空间分布，打点区域通过了90%的信度检验
相关论文发表情况
Sun Y., H. Chen, S. Zhu, et al., 2021: Influence of the Eurasian spring snowmelt on summer land surface warming over Northeast Asia and its associated mechanism. Journal of Climate, 34, 4851-4869. (第一资助)
Yang J., H. Chen, Y. Song, et al., 2021: Atmospheric circumglobal teleconnection triggered by spring land thermal anomalies over West Asia and its possible impacts on early summer climate over North China. Journal of Climate, 34, 5999-6021. (第一资助)