报告时间：2025年7月14日（周一）上午9:30
报告地点：气象楼423会议室
主 持 人：饶建 教授
报告题目一：大气环流的强迫变化
报告专家一：Chaim I. Garfinkel 教授
专家简介一：
Chaim I. Garfinkel 教授现任于以色列希伯来大学理学院地球科学研究所。博士毕业于美国华盛顿大学，曾在美国约翰斯·霍普金斯大学从事博士后研究。荣获2025年以色列布拉瓦特尼克青年科学家奖（Blavatnik Awards for Young Scientists)。他的研究提升了从数月到数十年尺度的气候变化预测能力，改进了天气预报系统，并为气候政策与适应策略提供了关键的科学发现。研究领域为中层大气动力学、次季节至季节可预报性、ENSO、QBO、平流层-对流层耦合。
报告摘要一：
对地表气候的预测依赖于气候模式对大气环流模拟的可信度。近期模式与观测之间的差异引发了人们对模式是否能够刻画包括北大西洋环流在内的长期趋势的质疑。本研究使用“单一强迫大样本集合多模式比较计划”（Large Ensemble Single Forcing Model Intercomparison Project）的模式，评估了北大西洋区域大气和海洋环流历史变化的模拟能力，特别是对于火山喷发和太阳活动变化的响应。1951年至2014年间，冬季北大西洋急流增强，北大西洋涛动（NAO）呈现正位相的趋势。然而，全强迫的历史模拟仅呈现为微弱的趋势，几乎所有的模式均未捕捉到这一变化。仅受温室气体强迫的历史集合（hist-GHG）对观测信号的捕捉较好，但各单一强迫模拟和与历史模拟之间存在显著的非线性叠加现象。其中部分非线性叠加似乎与巴伦支-喀拉海和格陵兰附近冰缘海域的海表温度升高有关。模式与观测在陆地上差异或只考虑1979年以后的时期差异明显减小——在这一时期，模式与观测的差异主要出现在北半球夏季，并且似乎与气溶胶有关。结果表明，欧洲-大西洋区域大气环流的未来预测可能存在不可靠性，这主要是由于模式低估了对人为排放的响应或多年代至百年尺度内部变率幅度，但我们也不能排除观测不确定性作为潜在干扰。此外，太阳辐射强迫和火山喷发同样对地表气候产生影响，本研究还将讨论模式刻画这些影响的能力。
报告专家二：宁武寒 博士
专家简介二：
宁武寒，希伯来大学理学院地球科学研究所博士后，师从Chaim I. Garfinkel教授。2018年于武汉大学获得电波传播学士学位。2018-2023年于武汉大学从事空间物理学（大气重力波方向）研究。2023年获得博士学位。目前致力于研究平流层-对流层的耦合以及极区-热带遥相关的作用机制。
报告摘要二
平流层爆发性增温（SSWs）是平流层中最极端的动力扰动，表现为极地区域内温度和风场在几天内的快速且剧烈变化。近年来，越来越多的研究关注不同类型SSW对地表天气和气候的不同影响。尽管这些研究为不同类型SSW的地表响应提供了宝贵的见解，但它们主要依赖于位移型和分裂型事件的统计复合分析，尚未建立起地表异常的因果机制。
本研究利用一个中等复杂的湿通用环流模式，探讨了平流层极地涡旋的经向结构在弱涡旋状态下对地表响应的作用。通过在平流层暂时施加具有不同经度相位的经向非对称1波动量力矩，诱发SSWs和波反射事件，进而诊断对流层及地表的响应。将这些力矩引发的SSW响应与控制试验中48次自发SSW事件进行比较。具有相反相位（分别以东经90度和东经270度为中心）的1波强迫在平流层和对流层引发截然不同的影响，包括极涡的相反位移和纬向风异常的相反结构。值得注意的是，波反射事件主要发生在90°相位试验中的北美地区，而在270°相位试验中主要出现在欧亚北部地区。这些差异同样反映在地表响应上：90°相位试验表现为阿拉斯加和欧亚大陆东部显著降温，以及北太平洋和北大西洋地区降雨增强，降雨范围延伸至欧洲西北部；而270°相位试验则在北美中部和欧亚北部地区出现明显降温，同时北太平洋和北大西洋降水增加，范围延伸至欧亚大陆副热带地区。通过分析经向风散度的质量流函数，我们观察到平流层与对流层之间存在符号相反的纬向偶极子分布，这进一步阐明了SSWs与波反射事件相关的平流层-对流层耦合路径。在对流层低层，经向质量流函数通过冷暖气团的经向平流，与SSWs和波反射事件引起的地表冷却和变暖响应相联系。总体而言，本研究表明，观测到的SSWs和平流层波反射事件后的地表响应是真实信号，源自并由平流层扰动驱动。
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2025年7月8日
