太平洋-北美遥相关（PNA）是北半球中纬度大气变率的主要模态之一，对北美乃至全球的气候变化均有重要影响。季节平均的PNA通常被认为是对热带海温异常的定常响应，其与ENSO现象的联系已被广泛研究。由于ENSO的不对称性，冬季平均的PNA在El Niño冬季往往强于La Niña冬季。然而，关于ENSO如何调制PNA季节内变率（ISPNA）的研究相对较少，对于ENSO如何影响前后冬PNA的机理认知仍不全面。
我院王会军院士团队的周放副教授与硕士研究生简圣华，围绕ENSO对ISPNA的影响机制开展了一系列深入研究，结果发现：
（1）ISPNA在ENSO不同位相下存在与冬季平均PNA完全相反的偏态特征。主要表现为：ISPNA在La Niña冬季要明显强于其在El Niño冬季，而冬季平均PNA则是在El Niño冬季更强。ISPNA的这一偏态特征主要与热带季节内振荡模态MJO有关。在La Niña冬季，热带西太平洋至澳大利亚以东的偏暖海温使得MJO对流在该海域强度偏强、东传速度偏慢，其激发出的更强的向北传Rossby波，进而使La Niña冬季的ISPNA强度更强、周期更长。（图1，Zhou et al. 2024 GRL）
（2）上述差异存在明显的前、后冬差异，这主要是由MJO的季节性特征主导。研究表明，MJO呈现前冬偏弱、后冬偏强的季节性特征，且在La Niña冬季表现得尤为突出。MJO的这种季节性差异，会进一步在后冬增强其激发的北传Rossby波强度，从而导致La Niña后冬的ISPNA显著增强，最终形成了ISPNA在整个冬季的偏态。（图2，Jian et al. 2025 JGR-A）
（3）在季节平均的尺度上，由ENSO年循环组合模态（C-mode）调制的天气涡旋反馈过程可使强El Niño冬季的PNA呈现出从前冬到后冬的显著增强趋势。具体而言，后冬与C-mode相关联的海气相互作用过程，会削弱东北太平洋区域的南北向气温梯度，进而抑制该海域的天气涡旋强度，使其更容易崩溃；此类环流调整有利于正压能量由天气涡旋向平均环流转化，最终使季节平均的PNA在后冬强度增强。（图3，Zhou et al. 2025 IEEE GRSL）
本工作得到了国家自然科学基金基础科学中心项目（42088101）的第一资助，相关成果发表于期刊《Geophysical Research Letters》、《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》、《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》。
图1 ENSO-MJO-ISPNA机制示意图。（a）El Niño冬季，（b）La Niña冬季。
图2 （a–b）前冬（ND）300 hPa流函数异常（蓝红色阴影和等值线，单位：1×106m2 s-1）和OLR异常（绿黄阴影，单位：Wm-2）异常的合成（MJO位于7–2位相且ISPNA指数超过0.6标准差减去MJO处于3–6位相且ISPNA指数低于-0.6标准差），（a）El Niño冬季，（b）La Niña冬季；（c–d）同（a–b），但为后冬（JF）的结果；（e–h）同（a–b）但为流函数异常（等值线，间隔：3×106m2 s-1），罗斯贝波源异常（RWS，阴影，单位：1×10-10 s-2）和T-N波活动通量异常（矢量，单位：1 m2s-2）的结果，灰色网格代表通过99%置信水平的显著性检验。
图3 （a–b）强El Niño事件300hPa上，天气涡旋强迫（阴影，单位：gpm/day）和位势高度的合成异常（等值线，其中图（a–b）等值线间隔为 30 gpm，图（c–d）为 10 gpm），（a）ND，（b）JF；（c–d）同（a–b），但为NDJF C-mode指数的回归分析结果。（a–d）中红色网格区域代表通过90%置信水平的显著性检验。（e–g）为ND北太平洋区域（图（a–d）中红色方框所示范围）标准化的NDJF C-mode指数分别与（e）区域平均位势高度、（f）天气涡旋强迫及（g）天气涡旋强迫增长率的散点关系图。（h–j）同（e–g），但为JF的结果。图（e–j）中标注了相关系数，符号的不同颜色与形状代表不同强度和位相的ENSO事件。
相关论文：
Zhou, F.*, S.H. Jian#, M.H. Liu, and R. Wang. 2024: Madden–Julian Oscillation contributes to the skewed intraseasonal PNA in El Niño and La Niña winters. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL111119.
Jian, S.H.#, F. Zhou*, M.H. Liu, and J. Shi. 2025: Impact of MJO seasonality on the intensification of intraseasonal PNA during El Niño and La Niña winters. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130, e2025JD043818.
Zhou, F.*, M.H. Liu, S.H. Jian#, R. Wang, and S. Zhao. 2025: Dynamic synoptic eddy feedback contributes to the ENSO annual cycle combination mode−associated variation in the PNA between early and late winter. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 22, 1000405.