北极热力状况与热带太平洋厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是调控北半球中高纬度冬季气候的两大关键系统，二者的协同作用深刻影响着欧亚大陆冬季气温异常与极端低温事件的发生。以往研究多侧重二者对平均气温的独立影响，或局限于特定配置下的协同作用，对冷暖北极与ENSO各位相对中纬度气温的协同作用，尤其是对极端气温事件的协同调控机制仍缺乏系统认知。

近日，复旦大学大气与海洋科学系张若楠副教授团队在北极热力状况和ENSO的协同影响方面取得新进展。研究基于再分析、CMIP6资料以及WACCM敏感性试验结果，总结了北极热力状况和ENSO之间的配置规律，并揭示了巴伦支-喀拉海（BKS）热力状况和ENSO通过激发罗斯贝波、调制阿留申低压等对流层过程，对欧亚大陆平均气温及极端低温事件产生非线性协同影响。

研究发现：

1.在1960-2020年冬季，在中性ENSO冬季更容易出现冷BKS，占比68%，有利于欧亚大陆冬季增暖；在拉尼娜冬季更容易出现暖BKS，占比62%，伴随欧亚大陆中纬度大面积降温；在厄尔尼诺冬季冷暖北极出现的频率大致相当，略倾向于出现冷北极（图1）。

2.考虑北极与ENS0的协同影响：在拉尼娜和暖北极协同作用的冬季，相较于单独强迫情景，降温范围显著扩大约490万km²，降温信号从东亚延伸至西亚，欧亚中纬度降温强度略有减弱。拉尼娜激发的负位相太平洋-北美遥相关（PNA）波列分裂为两支，一支向东北方向传播至北美及加拿大群岛，进一步传播至BKS区域，与暖BKS激发的波列协同向下游东亚传播；另一支沿着加强的副热带急流穿越大西洋，抵达欧亚大陆，这两支波列共同导致西伯利亚高压槽的南伸西移和欧亚大陆更大范围的降温（图2b）。

3.除此之外，ENS0对中纬度极端寒潮也有独特的影响。厄尔尼诺虽然对欧亚大陆平均气温影响较弱，但会向西推动阿留申低压向上游延伸，形成冷空气输送通道，即阿留申低压的上游效应，促使欧亚大陆中纬度极端低温事件频次增加（图2a），呈现“平均无异常但极端频发”的鲜明特征，使欧亚大陆中低纬度极端低温事件概率较气候态提升3.1%、中高纬度极端低温事件概率提升3.5%，且在与冷北极协同时，会进一步增强极端低温事件的频次与强度，使中高纬极端低温事件概率提升6.4%（图3）。而拉尼娜会促进欧亚大陆中高纬度平均气温下降1.93℃，极端低温事件概率提升3.8％。

本研究系统讨论了北极热力状况与ENSO不同组合配置对欧亚大陆中纬度冬季平均气温和极端低温事件的关键调控作用，提升了对热带与极地气候协同影响的理解，为欧亚大陆冬季气温及极端低温事件的归因及季节尺度预测提供了新的视角。

图1 （a）50-65°N和（b）30-50°N，80-120°E在不同北极热力状况和ENSO条件下的SAT异常散点图。负值为蓝色，正值为红色；点的大小表示气温异常的程度

图2 （a）厄尔尼诺对欧亚大陆极端低温事件的影响机制图；（b）拉尼娜和暖BKS对欧亚大陆冷异常的协同影响机制图；箭头表示强罗斯贝波能量传播

图3 （a）和（b）在8种不同北极热力状况和ENSO组合条件下欧亚大陆冬季（DJF）区域（图4.7中的紫色框区域）平均日SAT概率密度函数（PDF）。虚线表示10百分位阈值，九个点表示每个条件下的日气温平均值。（c）和（d）与（a）和（b）相同，但为累积分布函数（CDF），仅显示低于10百分位阈值的极端低温事件概率

上述成果以“Combined effects of arctic thermal conditions and ENSO on Eurasian winter temperature extremes”为题发表在《Climate Dynamics》上。复旦大学大气与海洋科学系硕士生杨紫博为论文第一作者，复旦大学大气与海洋科学系张若楠副教授为论文通讯作者，复旦大学大气与海洋科学系为第一完成单位。共同作者包括复旦大学张人禾院士和南京信息工程大学华文剑教授。

文章信息：

Yang, Z., Zhang, R., Zhang, R. et al. Combined effects of arctic thermal conditions and ENSO on Eurasian winter temperature extremes. Clim Dyn 64, 186 (2026). https://doi.org/10.1007/s00382-026-08124-0