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基于复杂气候网络的北半球同步极端热浪特征及其形成机理

复杂气候网络；同步热浪；青藏高原；北极海冰

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.19 极端天气过程的触发维持机理与次季节预测技术

近年来，北半球同步极端热浪事件频发，对生态系统、经济发展和人类健康构成严重威胁。深入理解这类同步极端热浪的时空演变特征及其形成机理，已成为当前亟待解决的关键问题之一。该研究基于复杂气候网络方法，系统识别了北半球同步极端热浪的热点区域及其主要同步路径，并重点探讨了北极海冰和青藏高原在驱动跨区域同步热浪发展中的关键作用。首先，通过事件同步方法构建刻画整个北半球所有陆地格点对之间极端热浪同步性的同步气候网络，识别出欧洲、阿拉伯半岛西部、东亚、东南亚、北美西部和南部以及格陵兰岛区域为同步极端热浪的关键热点区域；在此基础上，通过建立刻画不同热点区域与整个北半球极端热浪之间同步性的同步网络，表明东南亚和北美西部热点区域主要和里海地区的热浪同步发生，而东亚和北美南部则主要和欧洲中北部区域的热浪同步发生；进一步重点关注了春夏季巴伦支海海冰减少和青藏高原偏干土壤湿度影响欧洲-东亚同步极端热浪形成的关键物理过程。该研究促进了复杂网络方法与气候动力学理论的交叉融合，不仅有效揭示了不同地区极端事件之间的非线性联系，也能很好地阐释其中相关的物理机理，为极端天气气候事件的研究提供了新思路。