原文链接重磅！北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室段建平、效存德等在 BAMS 发表最新研究进展
在离天很近的地方，那里有着终年皑皑白雪，一碧万顷的湖泊，雄伟磅礴的冰川。那便是--青藏高原，它是地球上海拔最高的高原，平均海拔超过4000米。在这样举世闻名的雪域高原上，或许很难将它与高温事件联系起来。然而，据观测记录表明，2022年8月，青藏高原东部（ETP）发生了一次破纪录的异常温暖事件，月平均最低气温（Tmin）异常高达4.85℃（相对于1961-1990气候态时段），异常幅度远高于周边地区（如川渝）（图1a-c）。这样始料未及的事件的推手究竟是什么？未来还会发生吗？段建平教授小组利用气象站点记录、ERA5再分析资料、和CMIP6多模式不同强迫和情景的模拟数据对此次事件进行了分析和定量归因。
研究结果表明，此次事件是在异常强大的西太平洋副热带高压（WPSH）西伸和偏强的南亚高压共同作用下，在青藏高原东部上空形成了异常强的反气旋环流所引发（图1e）。通过对多模式自然和人为强迫资料进行广义极值（GEV）分布拟合的分析表明，在有人为强迫的驱动下，历史时期和现在发生类似2022年极端暖事件的概率分别为0.0075和0.0573，而在自然强迫下发生的可能性均为零(即P0 = 0)。这些结果表明，如果没有人类强迫的影响，2022年8月ETP的极端暖事件不可能发生。而基于模拟资料的未来预估表明，在中等排放情景（SSP2-4.5）下，类似于2022年8月ETP的极端暖事件，在本世纪末可能会成为新常态(图2b、d、f)，这可能会对高原冰川退缩、冻土退化、基础设施（如高原铁路和公路）的正常运行和生态系统功能产生重大影响。
该成果是在前期基于树轮资料重建青藏高原历史时期极端温度事件（Duan et al., 2020, Environ. Res. Lett.）、揭示火山喷发对青藏高原历史时期（Duan et al., 2018, J. Clim.）、人类活动对近期极端低温事件定量贡献（Duan et al., 2021, Bull. Amer. Meteorol. Soc.）基础上的进一步延伸。该成果阐明了青藏高原2022年8月破纪录极端暖事件发生的机制及人为强迫的定量贡献，并预估了类似事件未来发生的可能性。
该论文的第一兼通讯作者为北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室的段建平教授，北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室的效存德教授、郝凤麒硕士生，中国气象科学研究院助理研究员张浩鑫，成都信息工程大学讲师蹇东南，中国科学院大气物理研究所博士生朱泓舟以及英国气象局哈德莱中心的Fraser C. Lott和Peter A. Stott博士参加了该项研究。上述研究结果于近日发表在美国气象学会舰旗期刊Bulletin of the American Meteorological Society，该论文得到了科技部重点项目(2022YFF0801903)、国家自然科学基金（41875113）和CSSP项目的资助。
图1. (a)气象站点观测的2022年8月Tmin距平；(b)研究区2022年8月Tmin达到前三高的气象站点；(c)基于气象站点记录平均的研究区1961-2022年的8月Tmin区域序列；(d)研究区2022年8月Tmin的再现期及95%置信区间；(e)2022年8月500hpa（Z550; gpm）位势高度异常场与地表8月Tmin温度场；(f)基于模拟资料显示的与参考的500hpa环流型（e图）高相关（浅蓝色）和低相关（浅灰色）的8月Tmin距平分布。(a)、(b)和(e)中的黑色方框表示研究区域。所有的距平的气候态时段均为1961-1990。深红色和青色的5860-gpm等值线分别表示2022年WPSH高压脊及其1961-1990年的平均值。
图2. (a)GEV拟合的1961-2022年观测和模拟的8月Tmin的可能性分布对比。GEV拟合的历史时期(b)、现在(d)和未来(f)全强迫(ALL)和自然强迫(NAT)的8月Tmin的可能性分布。(c)相对于历史时期，现在和未来时期极端事件发生风险的增加比率。(e)现在NAT和ALL强迫下及未来ALL强迫下出现与参考环流型（Fig.1e）相似的环流型的可能性。(b)、(d)和(f)中的虚线表示温度距平的阈值。(c)和(e)中的上下虚线表示5%-95%的不确定性范围。
论文信息：
Duan JP*, Zhang HX, Jian DN, Xiao CD, Hao FQ, Zhu HZ, Lott FC & Stott P. 2024. Influences of Anthropogenic Forcing on the Exceptionally Warm August 2022 over the Eastern Tibetan Plateau. Bulletin of the American Meteorological Society, 105(7)：E1068-E1073. DOI: https://doi.org/ 10.1175/BAMS-D-23-0179.1
Duan JP*, Chen L, Li L, et al. 2021. Anthropogenic influence on the extreme cold surge of early Spring 2019 over the southeastern Tibetan Plateau. Bulletin of the American Meteorological Society, 102：S111-116.
Duan JP*, Wu PL, Ma ZG, Duan YW. 2020. Unprecedented recent late-summer warm extremes recorded in tree-ring density on the Tibetan Plateau. Environmental Research Letters, 15, 024006. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab5e01
Duan, JP*, Li L, Ma ZG, et al. 2018. Summer cooling driven by large volcanic eruptions over the Tibetan Plateau. Journal of Climate, 31: 9869-9879
地理科学学部 | 文案
杨楠 | 编辑
吴紫怡 | 审阅
