近年来，中国冬季温度在季节内的反转变化变得愈发频繁，同时也伴随着极端事件发生。季节平均气温很难完全反映季节内气温变化，尤其是极端事件。例如，2015年冬季我国遭遇了破记录的寒潮事件，但整个冬季平均气温偏暖。无独有偶，刚过去的2020年冬季也出现类似情况。该反转变化是短期气候预测的重要挑战，需要深入认识其物理机制。
利用联合变量EOF方法和数值模拟手段，本研究揭示了该异常反相在1997年以后和中太平洋型厄尔尼诺-南方涛动（CP ENSO）密切相关。1996年以前，CP ENSO对中国12/1月温度的影响较弱，且在两个月为同相（一致）变化。1997年以后，正CP ENSO事件引起12月的冷异常和1月的暖异常，负CP ENSO事件则相反。结果显示，在西北太平洋地区CP ENSO相关的海温模态从1996年以前的三极型变为1997年以后的偶极型。而海温模态的变化直接导致沃克环流的西支向西移动并加强，进而通过局地的经向翻转环流影响西伯利亚高压。同时由于辐合带的季节性北移，CP ENSO的敏感区域也北移，使得1月CP ENSO相关的沃克环流西支北移，从而导致与12月相反的西伯利亚高压异常，最后导致中国12月和1月气温异常的反相变化。上述机制在更短的时间尺度（候尺度）也成立，说明CP ENSO可能会引起季节内的极端事件。最后，本研究指出近期CP ENSO年际变率的加强可能是中国12/1月温度异常频繁反转的原因之一。
该研究成果发表于地学1区期刊《Journal of Climate》。论文第一作者为大气院和水文院联合培养博士后李华，合作者包括导师王会军院士、范可教授、袁星教授等。
冬季温度的反转变化
正CP ENSO在1997年前后对中国12/1月温度影响机制示意图