在全球气候变暖的背景下，我国冬季季节内极端天气气候事件频发，如强寒潮、雨雪冰冻等灾害性天气。这种在气候变暖期间发生的极端寒冷事件，对社会经济和生态环境反而造成了更加严重的破坏。我国冬季经常出现季节内气温变化大，前冬和后冬气温异常相反的观测事实。2021/2022年冬季我国气温在季节内变化方面，呈现“前冬暖、后冬冷”的特点，2022年2月气温持续偏低，为近10年以来最冷的2月。
科学认识转折性气候异常的演变规律，准确预测转折性气候异常的技术研发，对精细化气候预测服务保障能力提升有重要的研究意义与应用价值。该研究首先揭示了2021/2022年冬季我国气温前暖后冷转折事件的物理机制，即来自高纬度和热带地区波列的协同作用，并进一步提出了基于区域模式的动力降尺度预测方法相比于单独全球模式在季节内预测效果的优势。
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研究表明：在前冬，我国暖异常主要与拉尼娜事件引发的PNA型（太平洋-北美）Rossby波列下游的异常反气旋系统有关。在后冬，由于对赤道中太平洋增暖和热带印度洋偶极子的环流响应，来自高纬度和热带印度洋两个“负-正-负”Rossby波列共同导致了东亚异常气旋系统。与此同时，贝加尔湖北侧的反气旋阻塞系统给中国带来了强冷空气，导致我国后冬地表气温的显著下降。
©作者文章|图 2021/2022年冬季我国气温暖-冷转折机理示意图
全球气候模式与区域气候模式是我国客观化气候预测的重要工具。全球气候模式可以提前五个月预测此次气温转折事件，但转折幅度较弱。通过动力降尺度，区域气候模式准确预测了2021/2022年冬季前暖后冷的转折特征，这主要得益于更高的空间分辨率和优化的低空物理过程。源于更精细更合理的物理过程刻画和良好的模式嵌套技术，区域气候模式有潜力为灾害性气候事件提供更精准的预测服务。
©作者文章|图 2021/2022年冬季我国逐月地表气温距平
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Zhao C B, Li Q Q, Nie Y, et al. The reversal of surface air temperature anomalies in China between early and late winter 2021/2022: Observations and predictions. Advances in Climate Change Research, 2023, 14 (5): 660-670. DOI: 10.1016/j.accre.2023.09.004
第一作者
赵崇博 高级工程师
单位：国家气候中心
研究方向：次季节-季节气候预测
通信作者
李清泉 研究员
单位：国家气候中心
研究方向：气候数值模式发展应用
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《气候变化研究进展》创刊于2005年5月
由中国气象局主管、国家气候中心主办
中国科技核心期刊（CJCR）
《中国科学引文数据库》（CSCD）核心期刊
《中文核心期刊要目总览》第6版之大气科学类核心期刊
《气候变化研究进展》2022影响因子2.087
《Advances in Climate Change Research》被SCI收录
ACCR 2022影响因子7.4
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