近日，我系古气候模拟团队联合挪威卑尔根大学、南森环境与遥感中心等多家国际科研机构，在国际权威期刊《Nature Communications》发表了题为 “Intensification of extreme cold events in East Asia in response to global mean sea-level rise” 的研究论文。研究团队基于地球系统模式，首次发现全球平均海平面上升会显著增强东亚冬季极端冷事件的强度和频率，并揭示了其背后的关键物理机制。
全球平均海平面正以加速趋势持续上升，过去百年间已上升约20厘米，预计到本世纪末将进一步攀升。然而，由于海平面上升幅度有限，导致信噪比低，其气候效应难以从观测数据中分离。为突破这一难题，研究团队基于地球系统模式NorESM1-F，以东亚为例系统评估了不同幅度海平面上升对冬季极端冷事件的影响。结果显示，即便是几十厘米量级的海平面上升，也足以重塑大气环流格局，从而显著增加极端冷事件的强度与频率（图1）。
图1. 海平面上升情景下冬季极端冷事件的响应。颜色表示8组敏感性实验（海平面上升0.15–20 m）中，相对于无海平面上升实验，极端冷事件强度或频率增加的实验组数。深蓝色区域表示所有实验均显示极端冷事件加剧。大点和小点分别表示海平面上升0.15/0.30 m和0.625 m实验中显著变化的区域。
研究进一步揭示，海平面上升通过改变海洋环流诱发北太平洋增暖。增暖的北太平洋激发行星波列向东传播，削弱欧亚中高纬度西风带（图2），并显著增加欧亚中高纬地区的阻塞事件，从而为冷空气南下侵袭东亚提供了有利条件。在未来增暖背景下，东亚极端冷事件的发生频率整体上可能减少，但海平面上升仍是加剧强极端冷事件风险的重要反馈机制。
图2. 所有敏感性实验集合平均500 hPa位势高度及风场异常。打点区域和黑色箭头表示所有实验一致的位相变化。
该研究首次明确了海平面上升对内陆极端天气的深远影响，突破了将海平面上升仅视为沿海风险的传统认知。随着本世纪内海平面的持续上升，其气候效应预计将愈发显著，亟需全球范围的关注与应对。
该论文第一作者为我系博士生董曹沂。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63727-1
