亞洲高山區(qū)（包括青藏高原）是全球變暖的熱點區(qū)域，其升溫速率高于全球平均水平。由蘭州大學領銜的一項最新研究發(fā)表于《自然》旗下期刊《通訊-地球與環(huán)境》，該研究揭示，這一地區(qū)的快速變暖正在顯著影響北半球遙遠地區(qū)的天氣波動。

研究發(fā)現(xiàn)，1940-2022年間，亞洲高山區(qū)放大性的變暖效應，已使加拿大和俄羅斯夏季的天氣尺度溫度波動增加了21%以上，同時使東歐和北歐海冬季的溫度波動減少了19%以上（圖1）。

圖1 亞洲高山區(qū)增暖放大（HMA）引起的天氣尺度溫度變率（STV）趨勢。(a)夏季和(b)冬季在1940–2022年期間可歸因于HMA的STV趨勢。

這些變化主要通過改變大氣環(huán)流實現(xiàn)。如圖2所示，亞洲高山區(qū)變暖如同一個巨大的“熱力泵”，通過增強的感熱和潛熱釋放，引發(fā)低層空氣輻合上升、高層空氣輻散，從而在上游激發(fā)羅斯貝波。

在夏季，這些波動能量沿著急流帶向下游傳播，在俄羅斯和加拿大上空形成高壓異常。高壓系統(tǒng)導致空氣下沉增溫（絕熱加熱），并減少云量，從而增強太陽輻射加熱。這種配置增大了這些地區(qū)的水平溫度梯度，從而造成天氣尺度溫度平流強度的增加（圖2a）。

在冬季，波動則通過環(huán)球路徑傳播，在北歐海和東歐上空形成高壓系統(tǒng)。這個高壓不僅削弱了背景水平溫度梯度，還在東歐上空顯著增強了大氣穩(wěn)定性，抑制了大氣斜壓性和天氣尺度擾動的能量來源（如渦動動能減少），從而共同導致了冬季天氣波動的減弱（圖2b）。

圖2 亞洲高山區(qū)增暖放大（HMA）調(diào)控的遙相關機制示意圖。HMA變暖分別通過大氣環(huán)流及相關反饋過程，影響（a）夏季（俄羅斯/加拿大）與（b）冬季（北歐海/東歐）天氣波動的機制。

此項研究結(jié)合觀測數(shù)據(jù)與氣候模型模擬，揭示了區(qū)域性變暖可通過大氣遙相關產(chǎn)生廣泛的天氣氣候影響。因此，在評估未來的天氣變化趨勢時，應充分重視亞洲高山區(qū)這一關鍵因素的作用。

該研究由蘭州大學、中國科學院大氣物理研究所及復旦大學合作完成。論文第一作者為蘭州大學謝永坤青年研究員，通訊作者為蘭州大學黃建平院士與中國科學院大氣物理研究所吳國雄院士。研究獲國家重點研發(fā)計劃“青年科學家項目”（2023YFF0806700）資助。