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世界气象组织(WMO)及国际权威气象监测机构的官方报告显示:2023-2024年,全球气候治理迎来关键节点——2023年全球平均地表温度较工业化前升高1.45℃,2024年更是首次全年突破《巴黎协定》1.5℃温控阈值,达到1.55℃的警戒高度。面对这场史无前例的极端升温事件,灾害天气科学与技术全国重点实验室/中国气象科学研究院祝从文次季节团队牵头,蒋宁作为第一作者联合国内外专家开展系列研究,通过"预测-验证-解析"的科学链条,在极端升温风险预警、特征拆解与机制阐释上取得重要进展,可为气候风险应对提供科技支撑,彰显了团队在气候科学研究领域的深厚积累与过硬实力。
研究填补了全球极端升温应对的认知与实践缺口
此次系列研究的核心价值在于构建了极端气候事件从预警到溯源的全流程科学分析,为全球变暖新阶段的应对难题提供了新解法。当前全球升温已进入"长期趋势+短期事件"叠加的关键阶段,传统气候治理模式难以充分适配极端事件预测的复杂性与突发性。团队的研究系统勾勒出非典型厄尔尼诺引发极端升温的全景图,明确了1.5℃阈值突破后气候风险演变的新特征,既深化了对全球变暖新特征的认知,也填补了极端升温事前预测-事中跟踪-事后溯源的认知与实践缺口,为《巴黎协定》温控目标的落地提供了科学依据,为全球气候协同治理注入新视角。
1950 年以来全球地表温度距平(单位:摄氏度)。黑线代表地球表面整体平均值,红线和蓝线则分别代表陆面和海面的加权平均值。图片来源:Jiang et al. 2025 GRL, 图 1a
研究厘清了非典型厄尔尼诺与全球升温关联的三大核心科学问题
团队聚焦全球极端升温的核心科学痛点,层层递进开展研究。一是极端升温的风险预判问题,在2023-2024年厄尔尼诺事件初露端倪时,精准预估2023年7月至2024年6月全球年平均地表温度90%的破纪录概率,明确亚洲沿海及邻近海域、阿拉斯加等四大高危区域,并识别出海洋热浪、冰川融化等连锁风险。二是升温过程的特征解析问题,通过实测数据验证发现2023年升温呈现"海陆接力"双阶段特征,1-8月海洋主导变暖,9月后中高纬度陆地接力升温,且海表温度贡献了92%的年际温升。三是升温驱动的机制阐释问题,揭示出非典型厄尔尼诺的独特结构(热带太平洋双暖中心)与三大热带洋盆同步变暖的协同效应,以及此前拉尼娜事件积累的海洋热含量带来的"能量储备",是此次极端升温的核心驱动因素。
2023年7月至2024年6月全球表面温度异常分布(相对于 1951–1980气候态)图片来源: Jiang et al.2025 CEE 图2a
理论层面,构建起较为完整的研究体系:明确厄尔尼诺与气候信号持续性对区域气温年际变化的关键影响,揭示2023年升温"海洋主导—陆地接力"双阶段特征及海表温度(SST)型效应的驱动作用,阐释非典型厄尔尼诺双暖中心与多洋盆协同变暖的核心机制,进一步完善了短期气候事件与长期变暖叠加下的认知体系,丰富了全球变暖新阶段气候动力学理论。技术层面,优化的全球气温年际预测模型、格林函数与能量平衡结合的分析方法,形成可复制推广的研究范式,提升了年际预测的精准度。学科发展层面,推动了气象学、海洋学等学科交叉融合。
研究成果引发广泛关注与应用
系列研究成果兼具突出的科学价值与鲜明的现实意义,获得学界与社会的广泛关注。发表于《Scientific Reports》的研究,被中新社、《时代周刊》(TIME)、《卫报》(The Guardian)等国内外70多家媒体报道,《中国气象报》、Eos等权威媒体开设专版解读,入选2024年度地球、环境与生态学领域百强榜单(排名第20)。发表于《Geophysical Research Letters》的研究,因科学价值突出被选为Editor's Highlight亮点工作,获Eos等学术媒体专题报道。最近发表于Nature Portfolio旗下《Communications Earth & Environment》的研究,进一步扩大了成果的国际影响力。
文章引用:
Jiang, N., Zhu, C., Hu, Z. Z., McPhaden, M. J., Chen, D., Liu, B., Ma, S., Yan, Y., Zhou, T., Qian, W., Luo, J., Yang, X., Liu, F., Zhu, Y. (2024). Enhanced risk of record-breaking regional temperatures during the 2023–24 El Niño. Scientific Reports, 14, 2521. https://doi.org/10.1038/s41598-024-52846-2
Jiang, N., Zhu, C., Hu, Z.-Z., McPhaden, M. J., Lian, T., Zhou, C., Qian, W., Chen, D. (2025) . El Niño and sea surface temperature pattern effects lead to historically high global mean surface temperatures in 2023. Geophysical Research Letters, 52, e2024GL113733. https://doi.org/10.1029/2024GL113733
Jiang, N., Zhu, C., McPhaden, M. J., Hu, Z.-Z., Lian, T., Zhou, C., Chen, D. (2025). Atypical warming pattern of strong 2023-24 El Niño boosts global temperatures to new 1.5 °C record. Communications Earth & Environment, 52, e2024GL113733. https://doi.org/10.1029/2024GL113733