2025年8月5日，北京大学物理学院学术论坛（第六十五讲）在北京大学二教109教室成功举办。本次讲座是北京大学大气与海洋科学特邀杰出系列报告之一，特邀瑞典斯德哥尔摩大学Rodrigo Caballero教授作主题为“极暖气候下的大气动力学”（The Dynamics of Very Warm Climates）的学术报告。论坛由北京大学物理学院大气与海洋科学系李锜长聘副教授主持。
Rodrigo Caballero讲述“极暖气候下的大气动力学”
Rodrigo Caballero教授开篇明确本次报告主题极暖气候的含义，是相对于地球历史而言，尤其是指距今约5000万年前始新世时期地球所经历的极暖气候。在讲述研究方法时，他特别强调，利用古气候数据检验当前全球气候模型的准确性具有重要意义。不仅能全面检验模型在截然不同碳循环与温度条件下的可靠性，还为未来气候预测提供了珍贵的实践检验平台。在此背景下，Rodrigo Caballero教授基于CAM3模式，对始新世、现代与全海洋三种大陆配置下，多重二氧化碳倍增的系列模拟结果进行比较，揭示了极暖气候下中高纬暴风雨带的减弱与位移以及赤道地区的超旋转（superrotation）现象。
随后Rodrigo Caballero教授从三个方面展开，详细讨论在极暖气候下大气动力学过程。首先针对中纬度暴风雨带。他指出，极暖气候下通过极地放大效应削弱赤道―极地温差并增强大气静力稳定度，导致中纬度风暴强度显著下降且路径整体向极地迁移。相应地，干静力能输送持续减弱；而湿静力能输送虽因水汽梯度加大而初期增强，但由于涡旋动能（Eddy Kinetic Energy，EKE）和有效混合长度同步减小，在高温条件下出现峰值并回落。并通过他进一步分析表明此现象源于涡旋生命不足以支撑涡尺度的完整混合距离，使扩散系数对变暖极为敏感。
报告现场
其次，Rodrigo Caballero教授深入探讨了极暖气候下热带地区的动力学问题，特别指出随着温度升高，热带地区的大气动力结构发生显著变化，出现明显的超旋转现象。通过分析超旋转发生时大尺度波动的结构和传播特征，发现这些波动与现代气候中的马登-朱利安振荡（Madden Julian Oscillation, MJO）类似，但周期稍短。他指出，这些热带波动在高温下明显增强并成为热带地区主导的动力现象，并且正是这种热带波动的增强导致了显著的超旋转现象。
在报告最后部分，Rodrigo Caballero教授针对不同气候条件下的气候敏感性问题进行讨论。他指出，随着气候系统从当前状态转变到极暖状态，气候敏感性可能出现显著增长。这种变化主要被认为由云的短波反馈机制引起，高温下云量减少导致正反馈增强，从而使得气候敏感性大幅提升。此外他进一步提出，这种气候敏感性突变恰好与赤道超旋转同时出现，因此这一现象可能与超旋转的大气环流转变存在关联，但具体机制仍待进一步研究。
互动交流
报告结束后，与会师生与Rodrigo Caballero教授展开了热烈讨论。针对极暖气候出现的超旋转机制以及在此条件下的多种动力学过程进行了深入探讨。本次报告与互动不仅加深了师生对极暖气候下大气动力过程的认知，也为CO₂浓度急剧升高背景下极暖气候模拟提供了重要启示。
李锜为Rodrigo Caballero颁发纪念证书
论坛最后，李锜为Rodrigo Caballero教授颁发纪念证书，感谢他精彩的学术演讲。
报告人简介：Rodrigo Caballero教授，瑞典斯德哥尔摩大学气象系终身教授，当代气候动力学研究领域的杰出学者。他长期致力于揭示大气动力过程如何塑造过去、现在与未来的气候，其研究涵盖从行星尺度的大气波动到单个云滴的微观运动等多种空间尺度，并广泛运用简化模型、全球环流模式、观测资料分析与统计建模等多个研究手段。在Proceedings of the National Academy of Sciences、Journal of Climate、Geophysical Research Letters等期刊了发表大量具有显著国际影响力的论文，并出版书籍《Physics of the Atmosphere》。他于1998年获罗马大学博士学位，1999年至2010年间先后在哥本哈根大学、芝加哥大学及都柏林大学从事教学与科研工作，2011年加入斯德哥尔摩大学任全职教授。他曾荣获瑞典研究理事会多项重点项目资助，并主持多项欧盟气候模拟与极端事件科研项目。
北京大学物理学院学术论坛：北京大学物理学院学术论坛创办于2020年9月，邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲，旨在推进高质量学术交流，促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究，培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。
供稿：大气与海洋科学系
文字：江仪然
审核：俞妍、杨军
