我国东部夏季在近些年发生了严重的洪涝干旱等气象灾害，引起了广泛的关注，表明近些年夏季降水变率较大，可能发生了年代际突变。近期王会军院士研究团队利用最新的观测数据，对1981-2020年中国东部夏季降水进行EOF和7年滑动平均分析，发现在2000年代初主模态发生了年代际转变，从“华南-江淮”偶极型分布转变为“长江流域”型降水分布。进一步研究发现，春季喀拉海海冰和格陵兰海冰的变化分别对于前后两个时期主模态的形成有显著的影响。相关成果发表于《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》。
对于前期夏季降水（1981-2001年），春季喀拉海海冰减少导致局地海温升高，影响局地热力条件，从而在欧亚大陆西部及其附近区域引起异常气旋。气旋携带来自中低纬度的暖空气以及来自大西洋的水汽，引起在欧亚大陆中部地表气温升高并且降水增加，局地融雪增加，导致雪深减少以及土壤湿度增加，并且可以一直持续到夏季，在局地向上的净热通量增加，导致上空大气的温度变化，伴随着温度梯度的改变，出现由南向北“正-负-正-负”温度梯度分布，从而影响高层纬向风的南北分布，这有利于东亚急流发生南北位移，导致在华南区域降水增多，而江淮流域降水减少，呈现出偶极型降水分布。对于后期降水（2002-2020年），伴随着春季格陵兰海冰减少，在局地形成罗斯贝波源，并激发出罗斯贝波向东向南传播，其经过整个欧亚大陆，一直可以到达西太平洋。波列的传播有利于西太平洋区域出现气旋异常，局地向下的短波辐射减少，从而导致海温降低。冷海温可以一直持续到夏季，局地向上的湍流热通量减少，从而在局地激发出反气旋，其南侧出现气旋异常，这类似于“太平洋-日本”遥相关型（PJ型）分布。在PJ型遥相关型的影响下，长江流域出现水汽辐散，因此在长江流域降水减少，呈现出“长江流域”型降水分布。此外，利用CAM5数值模式也再现了以上的物理过程。
图1. 1981 - 2020中国东部夏季降水（a）EOF1和（c）EOF2，（b、d）与空间模态对应的标准化时间序列（实线）及其7年滑动平均值（柱）。（a）和（c）右上角数字表示解释方差。
图2. 春季喀拉海海冰（左）和格陵兰海冰（右）影响中国东部夏季降水的物理过程。
文章信息：
Qian, D. W., Huang, Y. Y.*, Li, H. X., et al., 2023: Decadal variations in the summer precipitation over eastern China associated with spring Arctic sea ice. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128, e2023JD039231.