日际气温变率对人类健康、生态系统稳定性及社会经济活动具有深远影响,已引起高度关注。但是现有研究主要集中于揭示全球变暖如何影响其长期趋势与极端强度,而这项最新的研究成果则聚焦于其在不同年份之间如何波动(即年际变率)及其背后的物理机制。该研究利用1961年至2014年期间的观测资料、再分析数据及CMIP6多模式模拟结果,分别在欧亚大陆与北美地区识别出大尺度主导模态。 研究结果表明:该模态表现出显著的季节差异,冬季主模态可解释约40%-45%的总方差,夏季则为18%-22%,表明日际气温变率的年际变化具有明确的空间结构和季节依赖性。诊断分析表明,该变率主要受控于冷暖气团的南北运动。主导该过程的驱动因子随季节发生显著转变。冬季,日际气温变率主要由大尺度大气环流模态调控,包括北极涛动、厄尔尼诺—南方涛动及太平洋—北美遥相关型。这些环流异常通过改变中高纬地区的温度梯度和风暴路径活动,增强冷空气南侵与暖空气向北输送,从而放大逐日温度波动。夏季,大尺度环流的影响显著减弱,局地陆气反馈过程的作用更为突出,尤其是积雪—反照率—温度正反馈机制占据主导地位。研究为理解日际气温变率的年际变化机制提供了新的见解,与以往聚焦长期趋势与极端强度的研究形成互补,并为改进相关气候风险预测及适应策略提供了科学依据。
1961–2014年期间不同季节欧亚大陆和北美洲逐日温度变率主导EOF模态的空间格局