近日，Journal of Geophysical Research: Atmospheres在线发表了海洋与大气学院盛立芳教授团队的最新科研成果“Synergistic effect of El Niño and Arctic sea-ice increment on wintertime northeast Asian anomalous anticyclone and its corresponding PM2.5 pollution”（厄尔尼诺和北极海冰增加对冬季东北亚异常反气旋及其对应的PM2.5污染的协同影响）。该成果第一作者为海洋与大气学院博士研究生安霞东，通讯作者为盛立芳教授和云南大学陈文教授，合作者包括学院李春教授。
该团队早期的研究指出80%的东北亚异常反气旋事件能引起华北地区至少2天PM2.5浓度异常偏高（An et al., 2022@ACP），并证实东北亚异常反气旋与ENSO（An et al., 2022@JC, 2022@JGR-A）和北极海冰（An et al., 2023@GRL）有关，但ENSO和北极海冰是否对东北亚异常反气旋及其相关的华北空气污染具有协同影响效应尚不清楚。基于中国海洋大学李建平教授提出的协同诊断分析方法（Li et al., 2019@AAS），该研究分析了ENSO和北极海冰对初冬（11月-1月，NDJ）东北亚异常反气旋及其相关的华北平原PM2.5浓度异常的协同效应。结果发现10月份巴伦支海海冰增加可引起该地区11月负的热通量异常，负的热通量异常可以激发反气旋式异常，并以波动的形式加强东北亚异常反气旋，最终导致华北平原PM2.5浓度异常偏高。进一步发现，在厄尔尼诺事件影响下，受巴伦支海海冰影响的强东北亚异常反气旋和华北平原PM2.5高浓度现象出现的概率分别为57%和43%，远高于巴伦支海海冰增多（29%和0%）或厄尔尼诺事件（29%和14%）单独发生时的概率。基于上述研究重建的东北亚异常反气旋指数可提前一个月预测前冬东北亚异常反气旋的强度，预测值与原始序列的相关系数为0.61（通过有效自由度为14的0.05显著性水平）（图1），说明厄尔尼诺事件和巴伦支海海冰增多对东北亚异常反气旋及其相关的华北空气污染具有显著协同效应（图1和2）。该研究成果进一步揭示了热带和北极气候因子对中纬度大气环流系统及天气气候事件的协同影响。
图1. 初冬（11月—1月）东北亚异常反气旋指数时间序列。其中红色实线为原始东北亚异常反气旋指数；蓝色实线为利用10月巴伦支海海冰指数和Niño3指数重建的东北亚异常反气旋指数；黑色虚线为利用10月巴伦支海海冰重建的东北亚异常反气旋指数；黑色点线为利用Niño3指数重建的东北亚异常反气旋指数。
图2.（a）华北平原区域平均的PM2.5浓度异常。其中蓝色柱子代表只有巴伦支海海冰起作用；红色柱子代表只有厄尔尼诺起作用；紫色柱子代表巴伦支海海冰和厄尔尼诺共同起作用。（b）类似于（a），但为（a）所描述现象的反位相。
An, X. D., W. Chen, L. F. Sheng, C. Li, and T. J. Ma, 2023: Synergistic effect of El Niño and Arctic sea-ice increment on wintertime northeast Asian anomalous anticyclone and its corresponding PM2.5 pollution. Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 128, e2022JD037840.
文章链接：https://doi. org/10.1029/2022JD037840
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