北半球夏季季节内振荡（BSISO）对亚洲夏季风活动及季风区内极端事件的爆发具有显著影响，然而当今全球环流模式对其模拟和预报仍存在挑战。过去研究指出，海气耦合可提高BSISO模拟能力，但引入海气耦合过程可能导致模式产生海温背景态偏差，进而又会导致模拟误差，海气耦合和海温背景态分别对BSISO的影响机制及对BSISO模拟改进的重要性，至今仍不清楚。我院徐邦琪教授及其博士生高迎侠（2020年毕业，目前任职于内蒙古大学）、雷丁大学Nicholas Klingaman研究员和科罗拉多州立大学Charlotte DeMott教授对这一问题进行了研究。

利用对BSISO有较高模拟能力的“超级参数化”通用大气模式（SPCAM3）和易于被设置为不同海温背景态的KPP混合层海洋模式，分别开展了两组单独大气（SPA）和耦合（SPK）数值试验：1）为探讨海气耦合的作用、减少大气与耦合模式之间的背景态误差，将耦合模式模拟的海温进行31天滑动平均，进而用平滑后的海温来强迫大气模式，通过对比SPA和SPK结果便可明确季节内海温在BSISO模拟中的影响；2）分别将海温背景态设置为观测背景态（OBS）和SPC偏冷背景态，对比不同海温背景态下的耦合模式或大气模式（SPK-OBS vs. SPK-SPC，或SPA-KOBS vs. SPA-KSPC），便可得到海温背景态在BSISO模拟中的作用。

研究结果表明，耦合模式可较好模拟出季节内降水与海温之间的位相关系；偏冷海温背景态能模拟出与观测更加相符的季节内降水变率，但却抑制传播信号，且会造成BSISO季节循环的延迟（～1个月）。海气耦合和偏冷背景态均有利于提升BSISO的模拟能力，其中很大原因是由于对副热带高估的BSISO变率的抑制作用（图1）。

图1 (a) 印度洋和 (b) 西太平洋地区，四组模式BSISO降水异常Taylor图。符号上方数字代表BSISO的1–8位相。

该成果在国际学术期刊《Geoscientific Model Development》上发表：

Gao, Y., Klingaman, P. N., DeMott, A. C., and Hsu, P.-C.* (2020) Boreal summer intraseasonal oscillation in a superparameterized general circulation model: effects of air-sea coupling and ocean mean state. Geosci. Model Dev., 13, 5191–5209. https://doi.org/10.5194/gmd-13-5191-2020