北大西洋三极型海温（NAT）是年际尺度上大西洋最显著的海温模态之一，通常在春季发展至盛，其对北半球春夏季气候变率具有重要影响。尽管NAT的气候影响已有广泛研究，但前人多将NAT视为固定单一模态，忽视了不同年份NAT特征的差异。NAT空间分布的多样性会导致其气候效应的复杂性和不确定性。春季NAT是否存在空间各极相对强度的差异？不同空间分布类型的NAT对应着怎样的北半球地表温度异常？这是尚未回答的科学问题。

我院朱志伟教授课题组的最新研究揭示了春季北大西洋三极型海温空间分布特征的多样性，阐明了三种不同类型北大西洋三极型海温对应的不同大气遥相关及其控制下北半球地表气温异常空间分布的差异。如图1所示，根据三极型海温每极的相对显著性，1961−2020年统计出的31年NAT中有10年为低纬主导型（NAT_S），9年中纬主导型（NAT_C），12年高纬主导型（NAT_N）。

图1 春季北大西洋海表温度经验正交函数分解第一模态（a）空间分布及（b）主成分时间序列（曲线）。（c-d）为三种不同类型NAT的海表温度异常合成（负位相取反）。打点表示通过0.05显著性水平。（a）中红框为不同极范围，（b）中柱状图为不同极定义的NAT指数，蓝、红、绿符号分别指示三种不同类型的NAT年份。

NAT_S对应自北大西洋向东和向东南传播至欧亚大陆的两支遥相关波列，同时伴随NAT_S相关热带太平洋偶极对流激发的类PNA型遥相关，最终形成北美正异常、欧亚负异常的偶极型地表气温分布格局（图2a）。NAT_C对应类似AO负位相环流异常，受中纬度准正压带状低压气旋异常影响，西欧至东北亚呈现地表气温负异常（图2b）。NAT_N对应更强的北大西洋极区负涡度异常，导致更显著的高纬北大西洋至欧亚的北支遥相关波列，分别在乌拉尔山和图兰平原形成更为显著的正压气旋和反气旋异常，造成了欧亚大陆南北偶极型地表气温异常分布格局（图2c）。

本研究强调了NAT空间分布多样性及其对应的北半球气候效应的差异，为深入理解NAT的形成机制以及北半球气候预测提供了新的思路。该论文目前已在Environmental Research Letters期刊发表，我院博士生付珊珊为第一作者。

图2 三种不同类型NAT对应大气遥相关波列及其控制下北半球地表气温异常。

文章信息：

Fu S., Z. Zhu, H. Yu, T. Li. 2025: The diversity of the boreal spring North Atlantic sea surface temperature tripole pattern and corresponding Northern Hemispheric surface air temperature anomalies. Environ. Res. Lett., doi: 10.1088/1748-9326/adca47.