平流层准两年振荡QBO不仅可以对北半球的大气环流产生显著影响，还可以通过三条主要的动力路径影响到对流层。这三条路径分别是平流层极涡为媒介的极区路径、QBO纬向风与对流层副热带急流相互作用的下隆路径、热带对流路径。通过如上路径，QBO可以调制半球尺度的气候异常。QBO是除了年循环外周期较为稳定的规律性现象，因此可以为季节预报提供有效的预报源信息。早期的研究已经指出，QBO信号不仅出现在北半球，在南半球也存在。然后，学界对模式模拟南半球QBO信号的现状还不清楚。

大气科学学院中层大气科学团队饶建教授等人对数十个可以再现QBO的CMIP5和CMIP6模式作了调研分析，对QBO影响南半球的物理过程进行系统的评估工作。研究结果表明，与北半球对QBO的最强响应出现在冬季不同，南半球对QBO的最强响应主要出现在南半球春季。在25个模式中，半数不到的模式可以模拟出南半球极涡对QBO东风强迫的减弱响应。与北半球类似，可以模拟出平流层极涡对QBO强迫响应的模式，也可以再现南半球环状模（SAM）对QBO强迫的响应。因此，在南半球，平流层极区路径起到了绝对的主导作用。

除了平流层极区路径外，QBO还可以通过影响热带对流强度引起南半球热带外的环流响应。当QBO处于东风位相时，最强东风下侧为东风垂直切变，赤道冷异常发展，对流层顶附近稳定度降低，对流愈加活跃；反之亦然。最强对流响应发生在海洋大陆附近，由此激发的异常波列可以向南传播至南极大陆，该路径可以很好地解释南半球对流层纬向非对称的QBO信号。通过优选模式也可以发现，那些可以再现平流层路径的模式也可以成功捕捉到南半球对流层的纬向对称QBO信号；那些可以再现热带对流路径的模式可以成功捕捉到南半球对流层的纬向非对称QBO信号（图1）。研究结果进一步提升了学界对QBO全球气候效应，尤其是南半球气候变异与QBO之间关系的认识。

图1. 多模式对南半球QBO动力路径的模拟

(a) 平流层绕极纬向风异常与对流层200 hPa位势高度异常空间相关系数的多模式散点图。(b) 平流层绕极纬向风异常与海平面气压异常空间相关系数的多模式散点图。(c) 高技巧模式，即 (a) 左上象限的模式模拟的高度异常和OLR异常的多模式集合平均。(d) 同 (c)，但为 (a) 中左上象限以外模式集合平均。(e, f) 同 (a, b)，但横坐标上的平流层绕极纬向风异常被印太平洋地区 OLR 异常取代。(g, h) 与 (a, b) 相同，但分别为 (e) 左上象限内外模型集合平均。

文章已在《Journal of Climate》期刊发表：

Rao, J.*, Garfinkel, C. I., Ren, R., Wu, T., and Lu., Y., 2023: Southern Hemisphere Response to the Quasi-Biennial Oscillation in the CMIP5/6 Models. Journal of Climate, 36(8): 2603–2623, doi: 10.1175/JCLI-D-22-0675.1.