过去几十年间，北极气候系统和生态环境经历了前所未有的变化。其中，冬季北极增暖与中纬度气候变化之间的联系已成为当前研究的热点之一。现有研究表明，冬季北极增暖与中纬度之间并不是稳定的负相关联系，而是存在阶段性的变化。然而，对于这种负相关联系的阶段性演变，目前尚未达成一致共识。因此，深入探究北极增暖和中纬度气候变化之间的阶段性演变特征，有助于加深对其联系的不稳定性和阶段性的理解，为进一步研究提供背景参考。

我系硕士生王宇鑫（第一作者）、武炳义教授（通讯作者）的最新研究发现，北极增暖和东亚温度之间的联系呈现阶段性变化特征。具体而言，1979-2021年间，这一联系经历了弱（P1：1979-2000年）-强（P2：2001-2011年）–弱（P3：2012-2021年）的阶段性变化（图1）。研究表明，尽管2010年之后北极海冰消融和北极增暖依然在持续，但北极与中纬度之间的联系并未呈现持续的增强。相反，自2010年以来，冬季北极和中纬度之间的联系明显减弱。

进一步研究指出，在三个阶段中（P1-P3），巴伦支海-喀拉海（BKS）增暖与西伯利亚高压、中纬度西风急流和东亚大槽等东亚冬季风系统之间的联系也呈现弱-强-弱的阶段性演变特征（图2）。

研究还发现，在北极涛动（AO）负相位期间（P2），BKS增暖与中高纬度环流异常之间的联系相比于AO正相位（P1和P3）时更加显著。同时，去除AO的影响后，P3时期冬季北极与东亚联系加强。这表明，AO可能在北极-中纬度联系中发挥着重要作用。

以上研究结果清晰揭示了北极-中纬度联系的阶段性变化特征，为理解未来北极变暖-中纬度气候变化之间关系提供了新的视角和参考。相关研究于2024年8月发表在《Environmental Research Letters》。

论文信息：Wang, Y., & Wu, B. (2024). Dominant features of phasic evolutions in the winter Arctic-midlatitude linkage since 1979.Environmental Research Letters, 19, 104037.

论文链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad7476

图1冬季巴伦支海-喀拉海（BKS）大气厚度指数与东亚地表气温（SAT）指数之间的滑动相关系数。分别为以15年（黑色实线）、17年（蓝色实线）和19年（红色实线）的时间窗口进行滑动，虚线表示90%置信水平。

图2 冬季SAT异常对BKS大气厚度指数的回归场，分别对应（a）P1：1979-2000、（b）P2：2001-2011、（c）P3：2012-2021。（d-f）和（a-c）相同，但为冬季海平面气压场（SLP）异常（hPa）的回归场；（g-i）与（a-c）相同，但为冬季500hPa位势高度（gpm）的回归场。（j-l）与（a-c）相同，但为冬季300hPa纬向风（m/s）的回归场。打点区域表示通过95%置信水平。