北半球夏季的丝绸之路遥相关（SRP）是沿亚洲西风急流传播的准定常波列，表现为沿亚洲急流交替分布的南北风异常，对欧亚乃至全球气候异常具有显著调控作用，尤其与区域高温、极端降水等事件密切相关。目前，关于SRP的研究多集中于海温、急流等大气与海洋因子对SRP的影响。然而，陆面作为大气运动的下边界，通过动量、热量以及物质交换与大气发生复杂的相互作用。陆气耦合可以通过激发大气遥相关响应对气候异常产生重要影响。因此，大尺度土壤湿度-大气耦合（SA）会对SRP产生怎样的影响值得进一步深入探究。

近日，大气科学学院朱司光副教授指导的硕士生王婧、合作者陈海山教授等，基于1980-2014年夏季ERA5再分析资料和CMIP6试验数据，探讨了土壤湿度异常引起的陆气耦合对SRP的影响及其物理机制，相关成果发表于《Advances in Atmospheric Sciences》期刊。

通过对比CMIP6中的SA试验（AMIP，coupled）和SA关闭试验（LS3MIP-LFMIP+SST，uncoupled）发现，SA减弱会使SRP西移，并减弱其波列强度，使得中纬地区SRP呈现“+-+-”的异常分布（经向风场）（图1b）。

进一步研究表明，位于副热带青藏高原的SA对SRP有着重要影响，它通过调节地表能量通量影响大气热源，引起里海、青藏高原以及东北亚地区上空的SRP“+-+”的位势高度异常（图2）。具体而言，SA减弱导致地表感热通量减小，形成初始热力强迫。青藏高原作为对感热输送最敏感的下垫面，其感热通量的减少直接导致〈Q₁〉降低，表现为冷源，并诱发局地下沉运动，在对流层高层激发负位势高度异常。这种位势异常通过罗斯贝波的能量频散沿亚洲西风急流向东西两侧传播，在里海和东北亚激发正位势高度异常。与此同时，里海和东北亚地区出现热源异常，最终导致与SRP相关的“+-+”位势高度异常。

本研究还通过ERA5再分析资料进一步证实了由CMIP6模式得到的结果，里海、青藏高原和东北亚地区的SA对SRP的分布有着重要作用。研究有助于深化SA对SRP影响的理解，也为极端天气气候变化的预测及应对提供了科学依据。

图 1 1980-2014年夏季（a）uncoupled试验中SRPI回归的200 hPa经向风场的空间分布（填色；单位：m s^-1）（打点区域表示通过置信水平为95%的显著性检验）；（b）SA对SRP的影响（单位：m s^-1）（SRP指SRPI与200 hPa经向风场回归分析的结果；SA作用的影响指uncoupled试验与coupled试验的差值）。

图 2 1980-2014年夏季SA影响SRP的可能物理机制示意图。

文章信息：

Wang J., Zhu S.*, Chen H., et al. 2025: Impacts of Soil Moisture–Atmosphere Coupling Processes on the Silk Road Pattern in Summer. Advances in Atmospheric Sciences, https://doi.org/10.1007/s00376-025-5208-9 (online)