气候条件的快速和广泛变化正在改变全球陆地生态系统的植被活动。卫星记录显示，全球平均归一化植被指数（NDVI）以每十年1.2%的速度增长。亚洲中高纬地区是增暖和植被-气候反馈最明显的地区之一。随着亚洲中高纬地区植被变异性增强，有必要更好地了解该地区植被变率的驱动因素。周波涛教授和陈海山教授团队利用长时间序列GIMMS-3G+ NDVI数据，揭示了前期冬季太平洋-北美型遥相关对亚洲中高纬地区春季植被的显著影响，相关成果发表于Environmental Research Letters。
研究表明，冬季太平洋-北美型遥相关与亚洲中高纬春季植被生长状况呈显著负相关（图1）。进一步分析发现，冬季太平洋-北美型对随后春季大气环流和亚洲中高纬植被的影响是通过平流层路径实现的（图2）。冬季太平洋-北美型的正位相能够加强行星波纬向1波扰动，使北半球高纬度地区更多波能量向上输送到平流层，从而导致2-3月平流层极涡减弱。在春季，减弱的极涡信号从平流层向下传播到对流层，诱发了负的类北极涛动型环流异常，使亚洲中高纬地区受到异常气旋性环流的控制。该异常的气旋性环流通过调节到达地表的太阳辐射和温度平流，使亚洲中高纬地区春季温度降低，从而不利于其植被生长，使NDVI减小。
图1 （a）1982-2020年亚洲中高纬地区春季NDVI EOF1。（b）春季NDVI PC1（柱状）、冬季太平洋-北美型遥相关指数（黑线）及Niño3指数（红线）的标准化时间序列。（c, d）春季NDVI PC1和冬季太平洋-北美型遥相关指数回归的冬季500 hPa位势高度场。
图2 冬季太平洋-北美型遥相关指数回归的（a）12-2月，（b）2-3月，（c）3-4月和（d）4-5月纬向平均EP通量（箭头），EP通量散度（阴影）及纬向风（等值线）。
论文信息：
Xin, N., Zhou, B*., Chen, H., Sun, S., & Yan, M. (2024). Significant influence of winter Pacific-North American pattern on spring vegetation in mid-high latitude Asia. Environmental Research Letters, 19(10), 104057. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad7615