2023年9月8日下午，bwin必赢举行了第七十五期“风云英华”学术讲座活动。本次讲座邀请到了加州大学洛杉矶分校（UCLA）陈刚教授，为公司师生做题为“大气河的大尺度变率和气候反馈”的学术分享。在加入加州大学洛杉矶分校之前，陈刚教授曾在麻省理工学院担任博士后，并在康奈尔大学获得终身教职，研究领域是大气和气候动力学，专注于气候变化中的大气环流和化学物质输运。
大气河（AR）是与温带气旋和锋面相关的大气向极水汽输送的狭长区域，90%以上的大气向极水汽输送都与AR的活动相关，其发生常伴随着极端降水。作为极端天气事件，AR对季节时间尺度以上的气候也会产生显著影响。在本次学术报告中，陈刚教授首先介绍了不同气候强迫下大尺度AR的变化。发现海冰减少可以使AR发生频率在北太平洋的北部区域增加而在北大西洋向赤道方向移动。在海表面温度与AR的年际变化联系方面，ENSO和北太平洋海温模态分别与AR 发生频率及AR发生范围的增减相联系。
陈老师接着介绍了气候增暖背景下AR统计规律的变化。理想模式和RCP8.5/CESM模拟均高度一致地显示，伴随着全球增暖AR活动将更加频繁，并发现AR发生频率随对流层温度升高呈准线性变化，且活动范围向极扩展。
图1 理想模式和CESM模式成员集合中纬圈平均的AR频率变化
陈老师最后介绍了AR对极地气候的反馈。大气河（AR）的气候响应类似于非受迫情况下AR变化的空间模态，受到大气中水汽（热力过程）和大气环流（动力过程）变化的共同影响。在海冰恢复季节，AR的发生与巴伦支-喀拉海附近的负海冰面积异常显著相关，频繁的AR事件发生可以阻碍海冰生长，总海冰减少中的34% 以上由AR活动异常所引起。
陈刚教授的报告系统地讲述了不同气候强迫下大尺度AR的变化、气候变暖中AR统计特征的变化以及AR对极地气候的反馈。将近一小时的精彩报告得到了公司师生的热情响应，参会的老师和同学就报告中的相关问题展开了讨论交流，增进了对大气河的大尺度变率和气候反馈的认识和理解。
Ma, W., Chen, G., Peings, Y., & Alviz, N. (2021). Atmospheric river response to Arctic sea ice loss in the Polar Amplification Model Intercomparison Project. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL094883. https://doi.org/10.1029/2021GL094883
Ma, W., and G. Chen. (2022). What Controls the Interannual Variability of the Boreal Winter Atmospheric River Activities over the Northern Hemisphere? J. Climate, 35, 7555–7573. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0089.1
Ma, W., Chen, G., & Guan, B. (2020). Poleward shift of atmospheric rivers in the Southern Hemisphere in recent decades. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL089934. https://doi.org/10.1029/2020GL089934
Zhang, P., Chen, G., Ma, W., Ming, Y., & Wu, Z. (2021). Robust Atmospheric River Response to Global Warming in Idealized and Comprehensive Climate Models. Journal of Climate, 34(18), 7717-7734. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-1005.1
Zhang, P., Chen, G., Ting, M. et al. (2023). More frequent atmospheric rivers slow the seasonal recovery of Arctic sea ice. Nat. Clim. Chang., 13, 266–273. https://doi.org/10.1038/s41558-023-01599-3