气候变暖背景下，极端事件的频率和强度在全球范围内明显升高。特别是，中国在最近十年中经历了加速变暖，其中冬季最为明显。对极端事件的归因分析，量化和评估多个因子的相对贡献，能够为决策者制定减缓和适应战略提供重要的科学依据。迄今为止，归因研究主要依赖于利用气候模式设计敏感性实验，由于数值模式的物理过程仍存在较大偏差，通常会导致定量结果存在很大的不确定性。大气-地表耦合的气候反馈-响应分析方法（CFRAM）已被证明是一种有效的离线诊断工具，可以直接将两种气候状态之间的温度差异线性分解为与单个辐射或动力过程相关的温度变化。然而，传统的CFRAM归因诊断中，缺乏气溶胶的贡献分析，而气溶胶是气候系统中通过影响云和辐射进而改变温度的关键因素之一。

我实验室海洋-陆地-大气相互作用与全球效应创新团队更新了CFRAM诊断方法，即CFRAM-A，将气溶胶过程对温度变化的贡献分离出来，对2016/17年中国极端暖冬相关的各个物理和动力过程进行了全面和定量的归因。研究结果表明，大气动力、水汽和气溶胶的变化对2016/17年中国冬季极端暖异常的幅度和空间结构贡献最大（图1）。其中水汽和大气动力过程的影响几乎为全国一致的正贡献。值得注意的是，气溶胶变化引起的地表增温效应主要分布在中国东南部，而人为气溶胶的影响占与总气溶胶变化的90%（图2），这可能与中国政府自2013年以来实施的一系列空气污染治理和减排政策有关。此外，云的变化在中国华南、西北和部分东北地区为正贡献，中部地区为负贡献；地表反照率变化在中国东北和西北部分地区为负贡献，其他区域为正贡献；地表动力过程在中国大部分地区为负贡献。

图1. (a)MERRA-2中2016/17年和2005-2019年基本态之间的冬季地表温度差异，黑点表示差值超过 2005-2019 年年际变化的 0.5 个标准差。(b)来自CFRAM-A计算的部分地表温度差异之和，包括由于(c)太阳辐照度、(d)臭氧、(e)CO2、(f)CH4、(g)地表反照率、(h)水汽、(i)云、(j)气溶胶、(k)地表动力，和 (l)大气动力的温度差异贡献。右上角数值为区域平均温度异常。