寒潮是北半球冬季最为重要的极端天气事件之一。一些严重的寒潮事件通常会在北半球人口密集的地区造成大范围的降温和降雪，对交通、经济甚至生命安全造成威胁。例如，2018年2月发生在欧洲的寒潮被媒体称为“野兽”级寒潮（Beast from the East），仅在英国就造成了超过8000起交通事故和数亿英镑的财产损失。今年1月发生在亚洲的寒潮也给我国带来了严重的影响，如北京的最低气温接近了零下20摄氏度。因此，对这类寒潮的预报不仅对于决策制定也对整个社会有重要的意义。
以往的研究表明平流层大气（距地面10-50公里）由于其缓慢的演变特征（相较于对流层而言）可为对流层极端天气气候的预报提供重要的信息。特别是在一些重要的平流层扰动事件期间，比如北半球平流层极涡减弱（即平流层极夜急流由西风变为东风），平流层对对流层的影响更为明显。然而关于平流层极涡减弱对不同强度寒潮发生风险的影响还没有被系统地研究。此外，关于北极极涡影响寒潮的机制目前也没有定论。
近日，兰州大学大气科学学院田文寿教授研究团队及国外合作者在《Communications Earth & Environment》（地球与环境通讯）发表题目为“Northern hemisphere cold air outbreaks are more likely to be severe during weak polar vortex conditions”（平流层弱极涡条件下北半球寒潮事件倾向于变得更强）的研究论文，指出在北极平流层极涡减弱条件下北半球多数地区的寒潮可能更加严重，如东亚中纬度地区严重型寒潮的发生概率会增加100%，而适度型寒潮发生概率则增加40% （见图）。研究还进一步提出了平流层极涡减弱影响北半球寒潮的一个新的途径，即通过影响冷空气在东西半球间的传输。他们的研究为提前预报极寒天气以及科学防范寒潮事件的危害提供了一定的科学依据。该论文的第一作者为兰州大学大气科学学院博后黄金龙，博士期间师从田文寿教授。
该研究得到了国家自然科学基金重点项目、青年科学基金项目以及博士后国际交流计划派出项目的资助。
成果链接：https://www.nature.com/articles/s43247-021-00215-6#Sec1
图. 三个近期发生在欧洲（a）、亚洲（b）以及北美（c）的极端寒潮事件以及北半球高纬度（d）和中纬度（e）的适度型和严重型寒潮在平流层弱极涡条件下的发生风险。
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