北半球陆地季风降水(NHLMR)显著影响大气中能量循环和水汽输送,其异常易导致大尺度旱涝异常。探究NHLMR的年际变率特征及其驱动因子有助于深入季风气候变异的动力学理解、提升季风区降水异常的预测准确率,兼具重要科学和现实意义。然而,影响NHLMR年际变化的海气驱动因子到底是什么?驱动因子是否存定还是存在变化?如果存在变化,其变化背后的物理机制是什么?这是需要进一步厘清的关键科学问题。
针对上述科学问题,我院朱志伟教授团队联合英国雷丁大学Andy Turner教授最新研究揭示:(1)NHLMR的年际变率受三大洋协同驱动,但热带印度洋偶极子型海温异常(TIO)高度依赖热带太平洋东西纬向海温差异(TPO),热带大西洋暖海温异常(TAO)和TPO是两个相对独立的NHLMR的年际变化海温驱动因子。在1971−2020年间,TPO和NHLMR的关联维持稳定,但TAO自1990年代中期以来与NHLMR关联显著增强(图1);(2)北大西洋多年代际振荡(AMO)在1990年代中期位相转变后相关的热带印度洋和大西洋增暖趋势影响了热带三大洋洋盆间纬圈环流的相对强度,增强了热带大西洋海温对NHLMR的调控作用。1990年代之前,TIO和TAO的海温负异常有利于印度洋至太平洋沃克环流异常(IPWC),而90年代中期之后,由于TIO和TAO显著增暖,增强了太平洋至大西洋沃克环流异常(PAWC)(图2)。但无论IPWC还是PAWC都能驱动NHLMR年际变率。

图1 NHLMR指数与(a)TPO和(b)TAO指数的滑动相关系数

图2 TAO对NHLMR年际变率影响增强的机理示意图
本研究揭示了热带三大洋海温对NHLMR年际变率的强迫作用及其年代际变化,强调了应更关注热带大西洋在驱动季风变异中愈发增强的独立作用影响,为深入理解全球季风变异的物理机制和气候预测提供了新思路。论文目前已在《Journal of Climate》上刊出。
文章信息:
Zhu Z., Y. Jiang, J. Li, A. Turner. 2025: Stronger influence of the tropical Atlantic on interannual variability of Northern Hemisphere land monsoon rainfall since mid-1990s. J. Climate, 38(14), 3453-3467. doi: 10.1175/JCLI-D-24-0459.1.
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