2021年1月与2024年1月我国东部极端寒潮发生原因及机制探讨

伴随全球变暖和有卫星观测记录以来北极秋季海冰密集度的下降，近几年，东亚地区极端降温事件频繁发生。基于北极涛动指数、北极海冰密集度及温度、位势高度和风场等大气环流数据，研究2021年1月和2024年1月我国极端寒潮的时空变化特征及其原因机制。2021年1月1日至9日，2024年1月17日至24日，我国东部地区（115°00′～120°00′E, 20°00′～37°30′N）均出现极端寒潮，最低温异常分别达到-9.028℃和-7.574℃，降温中心分别集中在蒙古高原南部和秦岭北部。2021年1月我国东部地区平均气温降至-3.8℃，达到21世纪以来的次低温纪录。本文基于美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction, NCEP）的再分析资料，得出西风带的异常减弱致使西风带对高纬度冷空气的阻拦作用减弱。2021年、2024年寒潮爆发时位于西伯利亚、太平洋西北部的高压中心和华北地区低压中心均出现显著增强，导致位于西伯利亚的冷空气的南移，致使我国东部地区出现寒潮现象。2024年1月极端寒潮现象显示于气温经验正交分解（Empirical Orthogonal Function, EOF）的第一模态（29.33%），而EOF分解的第二模态（14.92%）显示2021年出现降温现象。回归分析表明北极涛动指数和北极海冰的下降与1月我国东部地区气温之间存在较强的关系，北极涛动负相位及北极海冰的减少也是促使北极冷空气南下的重要因素。异常强劲的北风、减弱的西风急流及对应高压中心的移动共同作用导致了极地寒流入侵我国大陆地区，是造成2021年1月和2024年1月我国大陆地区极端天气事件的主要原因之一。

海岸工程