黑潮延伸区作为北太平洋海-气相互作用的关键区域，其海表温度异常对东亚乃至北半球冬季气候变异具有重要影响。已有研究多聚焦于秋季平均海温异常，这可能掩盖了该海域海温变化的多样性。近期，我院尹志聪教授和博士生麻晓晴研究发现，黑潮延伸区海温异常存在前后秋位相反转，其对中国东部冬季极端低温日数的预测具有重要的指示意义（Ma et al., 2025b; Ma and Yin, 2025）。揭示海温反转现象及其机理的最新研究成果发表于国际期刊Journal of Geophysical Research: Atmospheres。

黑潮延伸区海温异常的前后秋位相反转特征表现为前秋（9月至10月第3候）持续偏暖（偏冷）、而后秋（10月第4候至11月）持续偏冷（偏暖）的异常，且各半个秋季的海温异常信号较为稳定且持续（图1b）。在年际尺度上，海温异常位相反转是黑潮延伸区海温变率的第二主模态（图1），1981~2024年间约27%的秋季出现这种海温异常反转（Ma et al., 2025a）。海温反转现象在观测、多套再分析资料与CMIP6历史模拟中均能被识别，并通过蒙特卡洛显著性检验，表明其并非随机气候噪声，而是该区域海温异常真实存在的海温变率。

图1 1981~2024年候均黑潮延伸区海表温度变化的主模态。35°~52°N平均的时间-经向海温异常变化EOF(a)第一和(b)第二主模态的空间模态

通过分离大气强迫和海洋内部变率对海温变化的影响，证实黑潮延伸区海温异常的前后秋反转主要是由局地大气环流的变化造成的（图2）。前秋局地反气旋式环流增强了下沉运动和净短波辐射，随高度西倾的反气旋式环流导致近海洋表面盛行偏南风，从而使前秋海温异常增温（图2a）。而后秋，黑潮延伸区受气旋环流异常控制，偏冷洋流增强，云量增加，抑制了净短波辐射，进而导致海温异常出现前后秋位相反转（图2b）。

图2  前秋和后秋之间的异常大气环流转变驱动黑潮延伸区前后秋海温反转的物理机制示意图。(a)前秋鄂霍茨克海和堪察加半岛上空异常反气旋导致下沉运动和强太阳辐射，与此同时，黑潮延伸区盛行偏南异常洋流，调控海温异常偏暖。(b)后秋500 hPa异常气旋导致上升运动、云量增加和海洋表面的偏北洋流，调控海温变冷

论文信息：

Ma, X. Q., Yin, Z. C., Wang, H. J., 2025a. Reversal of Kuroshio-Oyashio extension SST anomalies between early- and late-autumn is primarily driven by atmospheric variability. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130, e2025JD045177. https://doi.org/10.1029/2025JD045177.

系列论文：

1. Ma, X. Q., Yin, Z. C., Zhang, Y. J., Wang, H. J., 2025b. Subseasonal reversal of Northwest Pacific SST anomalies influenced the dipole pattern of cold extremes in China, Atmospheric Research, 315, 107862. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2024.107862.

2. Ma, X. Q., Yin, Z. C., 2025. Improved prediction skill of winter cold extremes in east of China from autumntime phase reversal of Kuroshio Extension SST anomalies, Atmospheric and Oceanic Science Letters, 100726. https://doi.org/10.1016/j.aosl.2025.100726