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陈凌蓥等-ERL: 人为气溶胶排放对1970-2010年冬季西伯利亚高压强度年代际变率增大的影响
西伯利亚高压是北半球冬季盘踞于欧亚大陆上强大的冷性高压系统，其异常活动常导致我国出现极端低温、冰冻、雨雪等灾害性天气，对国民经济和人民生活造成严重影响。
观测数据显示，近几十年来冬季西伯利亚高压强度呈现出显著的年代际变化特征：20世纪70年代初至80年代末快速减弱，90年代初至21世纪初又明显回升。虽然已有研究表明温室气体排放可能是导致其前期减弱的重要因素，但无法解释其后期的年代际增强现象。深入理解西伯利亚高压的这次年代际变化，特别是人类活动的影响，对于更好地理解人类活动影响下与西伯利亚高压有关的天气气候异常现象（例如，极端冷事件的发生等）具有重要意义。
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心博士生陈凌蓥、云南大学陈文教授与英国爱丁堡大学Simon Tett教授、Massimo Bollasina 副教授的最新研究揭示出人为气溶胶排放对1970-2010年冬季西伯利亚高压强度年代际变率增大的影响。主要研究发现如下：
1. 基于多套观测数据，证实1970-2010年冬季西伯利亚高压强度呈现异常的年代际变化
分析表明，该时段冬季西伯利亚高压强度的年代际变率达到1850年以来的最高水平，具体表现为1970-1990年的快速减弱和1990-2010年的显著回升（图1）。
图1. 观测资料中西伯利亚高压年代际变化的时空分布特征
2. 基于大样本模式数据揭示人为气溶胶排放的关键作用
通过CanESM5模式的历史强迫试验对比发现：历史全强迫模拟试验（historical all forcing，hist-all）未能再现观测中的年代际变化特征，历史气溶胶强迫试验（historical aerosol forcing，hist-aer）可以成功模拟出观测中西伯利亚高压年代际减弱又加强的时空变化特征，温室气体（historical greenhouse gas forcing，hist-GHG）和自然强迫试验（historical natural forcing，hist-nat）均未能复现观测特征。研究指出，模式模拟偏差可能源于CanESM5模式较高的气候敏感性（5.6K）和较低的气溶胶有效辐射强迫，导致其对温室气体响应过强而对气溶胶响应偏弱。综合分析表明，人为气溶胶是驱动1970-2010年冬季西伯利亚高压强度年代际变化的重要因素（图2）。
图2. 大样本模式中西伯利亚高压年代际变化的时空分布特征
3. 物理机制分析
研究进一步阐明了不同区域气溶胶的作用机制：1970–1990年，北美气溶胶通过激发一支东传波列主导西伯利亚高压减弱，欧洲气溶胶起次要作用；1990–2010年，欧洲气溶胶通过调制欧亚大陆的环流促使高压回升，亚洲气溶胶的影响相对较弱。
以上成果发表于《Environmental Research Letters》上，论文的第一作者为大气所的博士生陈凌蓥，导师为云南大学陈文教授及爱丁堡大学Simon Tett教授，合作者为爱丁堡大学Massimo Bollasina副教授。
论文信息：
Chen L, Bollasina M, Tett S, Chen W, 2025. Recent amplification of the Siberian High decadal variability significantly influenced by anthropogenic aerosols in CanESM5[J]. Environmental Research Letters, 20: 034049. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/adb987
