在全球氣候異常的背景下，夏季極端高溫頻發， 如2018年7月至8月初，長時間維持的熱浪席捲歐洲，刷新了多地最高氣溫記錄。北極圈內的最高氣溫超過了30℃，挪威的Badufoss和芬蘭的Kevo站點氣溫分別達到33.5℃和33.4℃，也創下了歷史新高 (NOAA, 2019年)。而類似的極端事件，除了局地的氣象條件支持外，異常的大氣大尺度環流則為極端天氣過程的激發創造了有利的背景條件。許多學者重點研究了Rossby波和阻塞環流對歐洲熱浪的影響。然而，北大西洋濤動（North Atlantic Oscillation， NAO）和阻塞的協同作用對熱浪的影響尚未揭示。近日，中國科學院大氣物理研究所，在Environmental Research Letter上發表研究論文。揭示了NAO+（NAO正位相）和阻塞的協同作用對歐洲熱浪的重要意義。系統分析了有NAO+協同的歐洲阻塞和無NAO+協同的歐洲阻塞所對應的歐洲熱浪的發生頻率、持續性、強度和影響範圍。總的來說，有NAO+協同的歐洲阻塞對應的溫度正異常位於北歐和西歐，與2018年夏季歐洲熱浪的空間特徵類似；而無NAO+協同的歐洲阻塞對應的溫度正異常主要位於歐洲的北部。有NAO+協同的歐洲阻塞有利於強度更強、持續時間更長的熱浪發生。這些結果與大西洋地區的緯向西風密切聯繫。有NAO+協同的歐洲阻塞對應上遊北大西洋地區顯著增強的緯向西風，有利於能量向下遊頻散以及歐洲阻塞的維持和加強。我們可以將增強的、持續時間變長的歐洲熱浪歸因於歐洲阻塞的維持和加強。值得注意的是，有NAO+協同的歐洲阻塞主體呈東北-西南傾斜狀，有利於暖平流輸送到西歐和北歐，而無NAO+協同的歐洲阻塞南側為低槽，有利於冷空氣入侵歐洲南部。進一步分析表明，NAO+的峰值超前於歐洲阻塞的最強日4天左右，歐洲高溫的減弱滯後於歐洲阻塞的最強日1天左右。這些信號都可以成為持久歐洲熱浪的潛在預報信號。如果NAO+過程期間有歐洲阻塞的胚胎形成，那麼歐洲熱浪很有可能發生，尤其是歐洲的西南部，應該提高警惕。此外，NAO和阻塞的協同作用特徵也得到了CMIP6模式歷史模擬資料的驗證，表明這種協同作用並非觀測中的偶然現象。
圖1. 2018年7月1日-8月10日合成的（a）地面氣溫異常（單位：K）以及（b）500-hPa位勢高度（等值線，單位：gpm）和500-hPa位勢高度異常異常（填色，單位：gpm）；（c）熱浪強度、（d）熱浪面積、（e）阻塞反氣旋強度和（f）NAO指數的逐日變化。
圖2.（a）有NAO+協同的歐洲阻塞和（b）無NAO+協同的歐洲阻塞以及（c）兩者之差對應的地面氣溫異常；有NAO+協同的歐洲阻塞和無NAO+協同的歐洲阻塞對應的（g）高溫強度和（h）高溫面積的逐日變化。（d-f，i-j）和（a-c，g-h）類似，但是是CMIP6多模式集合平均的結果。
文章連結： https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aba6adLi, M., Y. Yao*, I. Simmonds, D. Luo, L. Zhong, and X. Chen. 2020. Collaborative impact of the NAO and atmospheric blocking on European heatwaves, with a focus on the hot summer of 2018. Environmental Research Letters 15 (11).