在全球变暖的大背景下，极地区域的增暖趋势尤为显著，大气的持水能力增强。然而受限于极地降水资料的长期匮乏，对于极地降水尤其极地气旋所伴随的大范围降水事件的变化及成因尚不明确。近日，我院卢楚翰教授及其团队在《Scientific Reports》发表了题为“Role of cyclone activity in summer precipitation over the northern margin of Eurasia ”的研究成果。文章基于深度学习Mask R-CNN模型算法追踪识别的夏季北极气旋标签集，利用GPM卫星降水数据集和ERA5再分析资料，探究了近期夏季欧亚大陆北边缘地区降水的特点以及气旋活动对降水的影响。

研究结果表明，GPM和ERA5资料展示的北极降水高值区主要集中于北大西洋和欧亚大陆北边缘地区，但GPM降水量整体偏高，而站点观测（GHCN-Daily）与ERA5降水变化在欧亚大陆北边缘地区更吻合。气旋识别结果表明欧亚大陆北边缘的夏季气旋主要分布在欧亚大陆北部的海域（巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海），而大陆上的气旋数量相对较少。同时喀拉海、泰梅尔半岛气旋对降水的影响明显（贡献率超过40%），并且整体而言ERA5资料中气旋引起的降水贡献率为37.35%，高于GPM的29.47%。此外，研究还发现强气旋活动对降水作用更为明显，往往能够造成更强降水事件。

图1 2015-2021年夏季（JJA）（a）年平均气旋频数分布（单位：次/年）及（b）气旋发生频率百分比（%）

图2 2015-2021年夏季（JJA）欧亚地区北缘区域气旋相关降水对总降水的贡献。（a）GPM气旋降水贡献率（%），（b）ERA5气旋降水贡献率(%)

论文信息：Lu, C., Bai Y., Liu L., Chen X. 2024. Role of cyclone activity in summer precipitation over the northern margin of Eurasia. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-024-67661-y