在全球变暖背景下，极端天气气候事件发生的强度和频率不断增加，对人类社会构成了重大威胁。而东亚北部作为典型的中纬度气候敏感区，经常出现极端天气事件，尤其是夏季的复合高温干旱事件。近日，实验室李惠心副教授（通讯作者）和其硕士研究生朱秋晓（第一作者），挪威卑尔根大学贺圣平高级研究员等探究了东亚北部7月复合高温干旱事件的年代际变化特征及相关的影响机制，相关成果发表于期刊Science China Earth Sciences和《中国科学：地球科学》上。
本研究采用多元联合概率密度函数对复合高温干旱事件进行定量表征，探究了该地区7月份此类事件的特征与机制。EOF分析的第一模态结果表明， 1940–2022年间该地区复合高温干旱呈“一致型”分布，其强度与频率共经历了两次显著年代际转变，分别发生于20世纪50年代中期与90年代中期，对应复合高温干旱的年代际减弱与增强。
研究进一步发现，大西洋多年代际振荡（AMO）是造成该年代际变化的关键驱动因子。当AMO处于正位相时，大西洋暖海温异常通过激发沿大圆路径传播的罗斯贝波列，显著改变东亚北部的大气环流状态。上述过程伴随高空副热带西风急流的北移加强，共同导致东亚北部的高压异常与下沉运动异常，进而通过“降水抑制-温度抬升”的协同效应，显著增加该时期高温干旱的发生强度与频次。本研究还通过大西洋起搏器模拟试验进一步验证了AMO位相对高温干旱事件年代际变率的调制作用。研究为东亚北部地区复合高温干旱的年代际预测提供了关键理论依据，对深入理解区域气候变率特征及提升社会应对能力具有重要科学意义。
图1 东亚北部7月PI值的年代际变化特征
（a, c）EOF前两模态空间分布；（b, d）对应模态的时间序列（PC1/PC2）；（e, g）区域平均PI与PC1/PC2相关性及其10年低通滤波序列；（f, h）基于滑动t检验的PC1与PC2年代际突变检测（黑色：PC1/PC2原始序列；红色：滑动t统计量；蓝色：99%置信水平阈值）。注：所有时间序列均已去除线性趋势
图2 复合高温干旱事件与AMO指数的关系
（a）海温回归场（单位：℃）；（b）北大西洋700hPa垂直速度ω回归场（单位：Pa s−1）；（c）沿50°W–0°平均的位势高度（填色，单位：位势米）与波活动通量（箭头，单位：m² s−²）垂直剖面；（e）300hPa位势高度（填色，单位：位势米）与波活动通量（矢量，单位：m² s−²）回归场。所有回归分析基于1940–2022年7月去线性趋势的PI指数PC1分量（10年低通滤波），其中打点区域表示回归系数通过置信水平为90%的t检验。注：PC1乘以了−1。（d）1940–2022年7月去趋势后的10年低通滤波PI指数PC1（蓝色）与AMO指数（红色：观测值；绿色：CESM试验值）时间序列
图3 东亚北部7月复合高温干旱事件年代际变化的物理机制
文章信息：
Zhu Q, Li H, Sun B, He S, Yuan Y, Zeng J, Tan A. 2025. How the AMO influences interdecadal variations of compound hot drought events in Northern East Asia,SCIENCE CHINA Earth Sciences, https://doi.org/10.1007/s11430-025-1642-3
朱秋晓, 李惠心, 孙博, 贺圣平, 袁嫄, 曾佳妮, 谭安琴. 2025. 大西洋多年代际振荡(AMO)如何影响东亚北部复合高温干旱事件的年代际变化. 中国科学: 地球科学, 55, https://doi.org/10.1360/N072025-0052
