2023年12月中旬，一场强寒潮席卷中国大部分地区，标志着一次“天气鞭打事件”（Weather Whiplash Event）的发生（图1）。天气鞭打事件指气温从极端暖（冷）到极端冷（暖）的快速剧烈变化。然而，传统识别指标（如温度方差）难以充分反映这些事件中气温演变的特征。 图1 1979至2023年12月份中国区域的（a）地表气温演变及 ...

台风相关的降雨根据落区可分为本体降雨和远距离降雨（Predecessor Rain Event，PRE）两大类。远距离降雨即指发生在台风环流范围之外且与台风之间存在物理联系的降雨，其降雨量有时甚至远大于台风本体降雨。2021年7月，河南发生了一次典型的PRE事件，本次暴雨过程伴随着多尺度系统协同作用。已有研究并未定量分析副高和台风 ...

1月10日，由中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）牵头，联合国家海洋环境预报中心、自然资源部第二海洋研究所、中国科学院海洋研究所、中国科学院计算机网络信息中心、美国国家海洋和大气管理局、美国国家大气研究中心、法国墨卡托海洋国际研究所、意大利国立地球物理与火山学研究所等全球31个研究单位的54位科学家 ...

继2023年，2024年再次成为了有观测记录以来最热的一年，随之而来的是全球范围内频发的极端天气气候事件——从2024年初非洲南部和中美洲的持续干旱到年末西班牙的灾难性暴雨和北美东海岸接连发生的致命飓风Helene和Milton，这一年又见证了诸多极端天气气候事件的新纪录（图1）。 图1. 2024年全球主要极端天气气候事件回顾 ...

随着气候变化的加剧，极端高温干旱事件的频率与强度持续攀升，对陆地生态系统碳吸收和全球碳循环构成严峻挑战。中国西南地区作为重要的碳汇区域，其丰富的植被覆盖和生物多样性在极端气候下变得脆弱，复杂地形进一步加剧了植被对干旱的敏感性。 2023年春季，西南地区经历了罕见的极端高温—干旱复合性事件，引发大范围居民 ...

2023年、2024年全球平均气温连续创新高，但2023/2024年冬季北半球多地发生极端冷事件。例如，2023年12月中旬席卷中国东部地区的极寒事件、2024年1月初北欧的极寒事件、2024年1月中旬美国大部分地区遭受的极寒事件等。这些极寒事件的发生，给原本就争论不断的全球变暖与欧亚大陆、北美中纬度极端冷事件关系的争论又增添了一 ...

夏季风的次季节变化通常表现为活跃事件（降水充沛期）和中断事件（降水匮乏期）的交替出现。这两类事件可能引发相反的气象灾害，如洪涝和干旱，极大影响水资源管理和社会经济活动。热带西北太平洋夏季风具有显著的次季节变化，并能够通过激发大气环流异常影响东亚的天气气候。因此，把握热带西北太平洋季风活跃和中断事件的 ...

2024年6月，中国南方遭遇了持续强降雨，造成严重社会经济影响，受到广泛关注。全球能量和水循环(GEWEX) 组织的“初始化地表温度及积雪对次季节-季节预测的影响(LS4P)”国际项目的研究初步发现，春季青藏高原地面温度偏高/低时，中国南方夏季很可能遭遇洪涝/干旱。受此启发，研究人员分析了青藏高原春季的地面温度，发现2024 ...

北极涛动（AO）是冬季热带外北半球大气环流最主要的模态之一，对北半球的天气和气候有着重要而深远的影响。已有研究表明，AO的空间结构并非恒定不变，特别是在太平洋区域的中心强度上，存在显著的年代际波动。然而，驱动AO太平洋中心年代际变化的具体机制仍不完全明晰，因此揭示这一变化背后的物理机制，对于提高基 ...

2023年12月中旬，东亚北部多地遭遇破纪录极寒天气，多地气温刷新数十年历史最低值。在中国东北、朝鲜半岛及日本北部，由极地冷空气南下引发的大风与暴雪导致交通大范围延误，电力与供暖需求骤增，部分地区出现能源短缺和基础设施受损，畜牧与农业生产亦受到严重打击。面对全球变暖背景下屡创新高的气温，为何仍会频 ...

太阳活动是地球气候系统的重要外强迫之一，其对区域性海冰变化的调控作用长期存在争议。现有研究多集中于太阳活动对北极整体或单一区域海冰变化的影响，较少关注区域间的相互关联。近年来，研究发现北太平洋高纬度地区的鄂霍次克海与白令海在春季存在显著的海冰反相变化现象，但这一现象是否与太阳活动周期有关、机 ...

陆地水储量（TWS）包括土壤水、地下水、地表水、冠层水、冰和雪等，在全球水循环和淡水资源管理中扮演着关键角色。可靠的TWS长期预测对基础设施建设和水资源可持续利用具有重要意义。尽管海洋、陆地等气候系统初始记忆是年代际气候预测的重要可预报性来源，但其对TWS长期预测的影响仍缺乏定量研究。 近期， ...

受气候增暖影响，以快速暴发为主要特征、伴随土壤湿度快速下降的骤旱在全球范围内频繁发生，干旱正经历由传统缓旱向骤旱的转变，给社会经济和生态环境造成了严重影响。因此，亟需深入剖析骤旱形成与演变机制，为提高干旱预报能力、精准抗旱提供科学依据。 近期，大气所地球系统数值模拟与应用全国重点实验 ...

全球气候变化对热带气旋活动的影响备受关注，热带气旋引发的狂风、暴雨和风暴潮等灾害给全球沿海各国带来严重的经济损失和人员伤亡。在全球变暖的背景下，热带气旋生成和演变规律的变化对防灾减灾和气候变化应对提出了新的挑战。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告指出，气候变化对全球热带气旋活 ...

整个大气层位涡物质（PVS）的源位于地球表面，而有限区域内的PVS变化取决于穿过该区域周围边界表面的有效位涡通量的总和。由于位涡环流（PVC） 是有效位涡通量的时间积分，所以在有限区域内长期平均的PVS 由穿过该区域周围边界表面的PVC 的总和决定。 由于北半球的跨赤道位涡环流（CEPVC）和穿越对流层顶 ...

北半球冬季的平流层极涡受到对流层行星波垂直传播的强迫作用，会发生强的平流层爆发性增温事件（SSWs），极涡发生剧烈的季节内变异，极夜西风急流甚至转为东风。而南半球中纬度海陆对比没有北半球显著，对流层行星波强迫较弱，因此南半球平流层极涡很难发生强SSW事件，有观测记录以来仅在2002年9月发生过一次SSW事 ...

我系胡永云教授团队结合2.5亿年以来的气候模拟和地质记录，系统地研究了陆地干旱的深时演化，并首次量化了海陆分布与全球平均温度对干旱演化的贡献，此外强调大气CO2浓度增加会加剧干旱区和半干旱区扩张。研究成果《Evolution of terrestrial aridity and dryland since Pangea》于2025年1月1日在线发表于Paleocean ...

北京大学物理学院大气与海洋科学系俞妍助理教授课题组在野火的驱动机制研究上取得重要进展。2025年2月19日相关研究成果以“对流潜势和燃料丰度补充近地面天气，调控全球野火”（Convective potential and fuel availability complement near-surface weather in regulating global wildfire activity）为题，在线发 ...

本研究利用CMIP6气候模式，其中一组为历史模拟（historical），实验包括自1850年以来所有人为和自然的气候强迫以及土地利用变化，另一组实验与之相同，但没有土地利用变化，即地表植被固定在1850年（hist-noLu）。两组实验结果的差即为气候对于土地利用变化的响应。结果表明干旱指数（aridity index，简写AI）AI的 ...

自20世纪初以来，全球变暖趋势加剧，海洋吸收了超过90%的额外热量，导致海温持续上升。受此影响，海洋热浪变得更加频繁、持续时间更长、强度也显著增强，对海洋生态系统、生物多样性以及沿海经济造成了深远影响。作为全球重要的渔业和水产养殖中心，西北太平洋为周边国家提供了关键的渔业资源，其生态健康直接关系 ...