近日，中国海洋大学海洋与大气学院和深海圈层与地球系统前沿科学中心石剑副教授和黄菲教授联合国内外学者在中纬度海-气相互作用研究领域取得重要进展，首次从中纬度大气遥相关的视角，揭示了大西洋和地中海区域对触发东北太平洋暖斑北侧高压异常的远程贡献。相关成果以“Northeast Pacific warm blobs sustained via extratropical atmospheric teleconnections”（热带外大气遥相关促进了东北太平洋暖斑的维持）为题，发表于国际知名学术期刊Nature Communications。
暖斑是发生于中纬度东北太平洋混合层的持续性异常增暖现象，在近十年尤为频繁。由于其对气候、生态环境和社会经济等方面均有重要影响，已引发了学界的广泛关注。冬季的暖斑事件与其上空大气环流的变化密切相关，已有研究揭示了暖斑北侧高压异常是触发冬季暖斑事件的关键系统，并进一步阐释了热带太平洋和北极地区激发该高压异常的物理过程。但是，中纬度地区对该高压异常的贡献尚不明确。
暖斑是发生于中纬度东北太平洋混合层的持续性异常增暖现象，对于气候、生态环境和社会经济等方面具有重要影响。近10年来东北太平洋暖斑事件频发，已成为国际研究热点科学问题。东北太平洋暖斑北侧高压异常是触发冬季暖斑的关键大气环流系统，前人已经揭示了热带太平洋和北极地区能够激发该高压异常的物理机制，但是中纬度地区对该高压异常的贡献尚不清楚。
通过热-动力诊断分析以及设计多组敏感性数值试验，本研究发现地中海和北大西洋是触发暖斑北侧高压异常的两个关键罗斯贝波源区。在秋季11月，当地中海降水显著增多和北大西洋降水显著减少时，能够通过非绝热加热/冷却作用和大气辐合辐散异常激发罗斯贝波列。西风急流引导该波列的波动能量输送到东北太平洋，对暖斑北侧高压异常的产生和维持起着至关重要的作用，进而促进了暖斑在冬季的发展加强。
该研究从跨洋盆大气遥相关的新视角，丰富了对暖斑北侧高压异常触发机制的认识，有助于厘清不同区域对暖斑上空大气环流异常的相对贡献，从而提高对东北太平洋海温变异的预测能力，对北美乃至整个北半球的气候预测具有一定的应用价值。
该项研究的第一作者为中国海洋大学海洋与大气学院石剑副教授，通讯作者为学院黄菲教授和物理海洋教育部重点实验室张钰博士，合作者包括耶鲁大学Alexey Fedorov教授、塔斯马尼亚大学Neil Holbrook教授、2021级气象学在读硕士研究生黄昊等国内外专家学者。该项研究得到国家自然科学基金等项目资助。
图1. 北大西洋和地中海通过激发大气遥相关触发暖斑上空高压异常的机制示意图
通讯员：李子光
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47032-x