浙江大学最新研究发现北冰洋冬季“新生冰”对我国夏季热浪的跨季节调控增强！

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Introduction

/ 导 读 /

随着全球变暖，北极正从“多年冰”时代向“新生冰”时代过渡。本研究发现，北极大西洋扇区（ASA）冬季新生冰的多寡，能跨越半年遥控次年夏季东亚高空西风急流的南北移动，进而影响中国副热带地区的热浪频次；而这条“北极至东亚”通道自20世纪90年代末以来明显增强。研究进一步指出，冬季北极信号能够存储并传递至夏季的关键，在于春季平流层极涡最后崩溃时间的早晚。该成果为理解和预测中国夏季高温提供了一条来自北极的新线索。

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Results

/ 研究结果 /

东亚高空急流（EAJS）是控制东亚夏季旱涝与高温的关键环流系统。以往研究多将其年际变化归因于热带海温，尤其是ENSO，但这一联系自20世纪90年代末以来明显减弱。与此同时，北极的主导状态正在改变：厚而耐久的多年冰退场，薄而易融的新生冰占据主导，其反复冻融的过程会产生更强的海—气热通量异常。

本研究基于1977—2020年ERA5等再分析资料，采用最大协方差分析提取冬季新生冰与夏季EAJS的主导耦合模态，发现两者关系在1998/1999年后从0.29快速升高至0.87（图 1）；在剔除ENSO、丝绸之路遥相关、北大西洋涛动等主要模态乃至海冰总量信号后，偏相关仍可达0.72~0.86，证明这是一种相对独立的新生冰异常信号。

图1. 冬季北极大西洋扇区新生冰与夏季东亚急流的主导耦合模态。冬季新生冰偏多，对应夏季急流南移、中国副热带热浪减少；两者关系在1998/1999年前后显著增强

冬季信号如何“熬过”春天？本研究在排除了海温—对流层路径后，发现真正的跨季节桥梁在平流层（图 2）：新生冰偏多激发行星波上传，扰动极涡，使春季平流层最终增暖（SFW）提前且更剧烈——偏多年SFW平均在4月15日，较气候态提前5天，偏少年则推迟至4月26日。此后极区平流层长期维持异常反气旋并逐层下传，盛夏表现为负位相北极涛动，对应EAJS南移、东亚大槽加深；加深的大槽抑制天气尺度扰动，造成深厚冷异常并使空气变干，最终使得中国副热带的热浪频率显著下降（图3）。

图2. 新生冰异常对极区平流层环流的影响。新生冰偏多年（红）平流层最终增暖较偏少年（蓝）提前11天，且西风向东风的转换更为急剧

图3. 冬季北极新生冰影响次年夏季东亚急流的示意图

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Perspectives

/ 总结与展望 /

本研究将新生冰与春季平流层最终增暖串联起来，揭示了北极海冰跨越季节影响东亚夏季环流的完整路径，弥补了以往仅关注秋季海冰或冬季海冰总量的不足。在热带强迫对东亚夏季气候影响趋弱的背景下，北极对中纬度气候的影响正通过平流层通道变得愈发重要，这提示东亚夏季气候的主导驱动因子可能正在发生转变。CMIP6多模式预估未来巴伦支海至喀拉海的新生冰将趋于减少，中国副热带夏季热浪或将进一步加剧，这为区域高温风险的长期预估敲响了警钟。

原文链接：https://spj.science.org

/doi/10.34133/olar.0170

文章标题：

Changing influence of East Asian jet shift on heatwave in China: Role of Arctic newly-formed ice

文章作者：

Lifei Lin, Chundi Hu, Quanliang Chen, Ke Fan, Lei Zhou, Zeming Wu, Dake Chen.

文章摘要：

The Arctic is transitioning from a multi-year to newly formed ice (NFI) dominated regime; however, the cross-seasonal impacts on the East Asian mid-latitude climate remain unclear. In this study, we report a robust cross-seasonal teleconnection between the Arctic winter NFI in the Atlantic sector and the position of the summer East Asian jet stream (EAJS), which has significantly strengthened since the late 1990s. We further propose a complete physical pathway bridged by stratosphere–troposphere coupling. Anomalous winter NFI is associated with enhanced upward-propagating planetary wave activity during the winter and early spring and subsequently earlier Stratospheric Final Warming in the spring. This is accompanied by a persistently anomalous anticyclone in the polar stratosphere that gradually descends into the troposphere, manifesting in the summer as a negative Arctic Oscillation-like pattern associated with a southward-shifted EAJS. The corresponding deepening East Asian trough significantly alleviates the thermal discomfort associated with net-effective-temperature heatwaves. Our study revealed a newly emerged stratospheric pathway linking Arctic sea ice to East Asian summer climate extremes.

文章引用：

Lifei Lin, Chundi Hu, Quanliang Chen, Ke Fan, Lei Zhou, Zeming Wu, Dake Chen. Changing influence of East Asian jet shift on heatwave in China: Role of Arctic newly-formed ice. Ocean-Land-Atmos Res. 0:DOI:10.34133/olar.0170

作者简介

林立飞

林立飞，中山大学气象学博士、浙江大学海洋学院博士后，主要研究方向为西风急流气候变异、遥相关气候动力学、大尺度海气相互作用。

通讯作者

胡春迪

胡春迪，南京大学大气科学博士、浙江大学百人计划研究员，博士生导师。主要从事大尺度海洋-气候相互作用、季风-西风急流变异、台风气候变化、遥相关气候动力学等。

Email：hucd@zju.edu.cn

OLAR 期刊简介

Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR) 由南方海洋实验室和美国科学促进会合作出版，入选2022年度中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，海洋负排放国际大科学计划（Ocean Negative Carbon Emissions, ONCE）学术出版合作平台，已被ESCI, Scopus, INSPEC, DOAJ, GeoRef, CAB, ADS等20余个重要数据库收录。2026年6月，OLAR获得JCR收录和首个影响因子5.4，位于Q1区。本刊以海洋相关学科为重点，刊稿主题包括但不限于：海陆气相互作用、海洋碳中和、物理海洋学、海洋生物与生态、海洋地质与地球物理、化学海洋学、海洋气象学、大气物理与大气环境、冰冻圈科学、河口海岸学、海洋工程与海洋技术、海洋资源开发与利用。分享卓见，探索前沿，OLAR 诚邀您一起荟萃科学发现，共享学术盛筵！

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• 信息来源:OLAR海陆气研究。

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