雲可以通過調節地表輻射收支平衡從而對全球氣候產生重要的影響。相關研究數據表明，從全球平均來看，雲每年產生的短波雲輻射效應（SWCRE）約為-46 w/m²，長波雲輻射效應（LWCRE）約為+28 w/m²。因此，與假設無雲的地球相比，雲造成的凈冷卻輻射效應（CRE）約為-18 w/m²👴。在夏季，雲主要通過反射入射的太陽輻射來發揮冷卻作用👨🏻‍🔧🏅，夏季的SWCRE顯得更為重要👦。最近研究表明，模式氣候敏感性和預測準確性都與SWCRE高度相關。因此，深入研究SWCRE對我們了解全球氣候十分重要。

沐鸣2博士生劉樂（第一作者）、武炳義教授（通訊作者）以及丁碩毅的最新研究分析了夏季SWCRE變化的主要特征及其相關的大氣環流異常。對於夏季高緯地區🥻👩🏻‍🦲，巴倫支海👵🏼、喀拉海、拉普提夫海以及歐亞大陸北部地區的SWCRE變率最大（圖1）🏺。重要的是夏季北俄地區的SWCRE與東亞的大氣環流變率之間有著密切的聯系（圖2）🤵🏼🤜🏽。夏季俄羅斯北部雲輻射強迫的冷卻效應減弱，導致局地異常升溫🧗🏿‍♂️。隨之而來的經向溫度梯度的減小，對流層西風的減速，極大地削弱了中低對流層的斜壓性🧱，從而有利於烏拉爾阻塞的生成（圖3）。這使得源自北大西洋海溫異常引起的大氣波列在北俄地區得到明顯增強，動力學上促成了歐亞地區“+ - +”遙相關的出現（圖3）➡️，導致華北（華南）降水增多（減少）🍅，東亞中低緯高溫熱浪頻發（圖2）。

到目前為止，極地及高緯對中低緯地區天氣和氣候的影響還未從SWCRE的角度進行過研究📃。上述研究也打破了大氣環流對SWCRE變化響應的局限性（圖4）✮。以上結果為高緯對東亞天氣和氣候的影響提供了新的思路。相關研究於2022年發表在《Geophyscial Research Letter》期刊上🗳。

論文信息：Liu, L., Wu, B.*, Ding, S. (2022) On the Association of the Summertime Shortwave Cloud Radiative Effect in Northern Russia with Atmospheric Circulation and Climate over East Asia. Geophysical Research Letters.

論文鏈接𓀊：DOI：10.1029/2021GL096606 

圖1 (a) 1979-2020年夏季50°N以北SWCRE的氣候態平均(等值線)和標準差(填色)以及(a)中藍色方框區域SWCRE的EOF前兩個模態，解釋方差分別為36.2%、18.4%。(b)為夏季SWCRE對PC1(c)的回歸，(d)為夏季SWCRE對PC2(e)的回歸。打點區域表示通過95%顯著性檢驗。

圖2 (a)夏季降水場🥩、(b)高溫熱浪頻次場分別對PC2的回歸🧑🏻。打點區域表示通過95%顯著性檢驗🗝💁。

圖3 夏季(a)300hPa緯向風場、 (b)500hPa EGR、(c)300hPa高度場(填色)和對應的波活動通量(箭頭)分別對PC2的回歸。打點區域表示通過95%顯著性檢驗。(d)在PC2＞0.5的年份下SWCRE日指數分別與SAT日指數（實線）/烏拉爾阻塞日指數（柱）的超前滯後相關圖💞✅。(e)同(d)但為PC2＞1的年份下合成的超前滯後相關圖。

圖4 與夏季北俄SWCRE變化第二個模態有關的大氣環流異常概念圖𓀒。