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CD:春季北大西洋三极海温对盛夏西太副高影响的年代际变化
作者:陈林               发布时间:2026/01/20 15:15:21       浏览量:       来源:大气科学学院

春季北大西洋三极海温(TNAT)异常是与春季北大西洋涛动(NAO)密切相关的年际气候变率关键模态。已有研究表明,春季TNAT异常可通过激发泛热带海气相互作用,对后期盛夏的西北太平洋副热带高压(NPSH)产生影响,但其关联是否存在长期稳定性,目前仍不明确。NPSH是东亚夏季风系统的核心成员,其盛夏强度变化直接调控东亚雨带位置和极端旱涝事件,关系到超过十亿人口的生产生活。因此,深入阐明春季TNAT异常与盛夏NPSH之间的年代际变化关系及其物理机制,对提高东亚夏季气候预测水平具有重要意义。

近期,南京信息工程大学讲师陈林(第一作者)和李根教授(通讯作者)在Climate Dynamics上发表研究,研究表明春季TNAT异常与盛夏NPSH的关系自20世纪90年代中期以来发生明显转折:在前期(1960-1995年),二者关系较弱,而在后期(1996-2020年),二者关系显著增强(图1)。

机制分析揭示,春季TNAT与盛夏NPSH之间关系的这种年代际增强源于近几十年来春季TNAT异常强度的增强(图2)。与前期相比,后期更强的春季TNAT异常能够通过一系列海气相互作用,触发更强的泛热带气候响应并持续至盛夏,导致后续盛夏赤道中太平洋冷却和海洋大陆区域增暖。这一热力格局通过Walker环流调整与Rossby波响应,有利于在西北太平洋维持异常反气旋,从而显著增强NPSH。相比之下,前期的TNAT异常较弱,引发的泛热带海气相互作用及对NPSH的影响也相应较小(图3)。研究进一步指出,自20世纪90年代中期以来,春季TNAT对盛夏NPSH变率的解释贡献已与厄尔尼诺–南方涛动(ENSO)信号相当,从而为东亚夏季降水预测提供了ENSO之外的重要前兆因子。该成果不仅深化了对跨海盆气候遥相关物理过程的理解,也为东亚地区盛夏极端气候事件的季节预测提供了科学依据。

文章信息

Chen, L., Li, G., 2025: Strengthened impact of the spring North Atlantic tripole sea surface temperature anomalies on the following peak summer western North Pacific subtropical high since the middle 1990s. Climate Dynamics, 63, 147. https://doi.org/10.1007/s00382-025-07613-y.

图1. 1960-2020年春季TNAT指数(黑色实线)与盛夏NPSH指数(黑色虚线)的标准化时间序列。蓝色实线为二者之间的21年滑动相关系数。水平虚线表示p < 0.05的置信水平。

图2. 春季NAO指数(黑色实线)与春季TNAT异常指数(黑色虚线)的21年滑动标准差。蓝色实线为春季NAO指数与春季TNAT指数的21年滑动相关系数。r1表示21年滑动相关系数与春季NAO指数的21年滑动标准差之间的相关系数,r2表示21年滑动相关系数与春季TNAT指数的21年滑动标准差之间的相关系数,r3表示春季NAO指数的21年滑动标准差与春季TNAT指数的21年滑动标准差之间的相关系数。

图3. (a) 1960-1995年回归到春季TNAT指数上的10° S-10° N经向平均的盛夏纬向风和垂直风(箭头;m s-1 and 10-3 pa s-1)以及对流层温度(填色;°C)异常的高度-经度剖面图。(c) 1960-1995年回归到春季TNAT指数上的115° E-140° E纬向平均的盛夏经向风和垂直风(箭头;m s-1 and 10-3 pa s-1)以及垂直速度(填色;10-3 pa s-1)异常的高度-纬度剖面图。(e) 1960-1995年回归到春季TNAT指数上的盛夏850-hPa流函数(填色;106 s-1)和旋转风(箭头;m s-1)异常。(b)、(d)、(f)分别与(a)、(c)、(e)相同,但为1996-2020年。图中打点表示填色值达到p < 0.05的置信水平;绿色箭头表示风场分量达到p < 0.05的置信水平;风速小于0.25 m s-1的箭头未显示。