热带平流层准两年振荡（QBO）是热带平流层年际变化的主导模态，表现为赤道平流层东风和西风风带的交替下传。QBO能够调节平流层环流、物质输送和波动传播，并影响热带—中高纬相互作用，是次季节到年代际气候预测的重要可预报性来源。已有观测和模式研究表明，在全球变暖背景下，QBO振幅呈现长期减弱趋势，但其形成原因仍存在不确定性。随着热带海表温度持续升高，海洋增暖可能通过改变热带对流、赤道波动和大尺度环流等过程，影响维持QBO的动力平衡。因此，明确热带海温升高在QBO长期变化中的作用，并进一步识别全热带海洋整体增暖及不同热带大洋增暖的相对贡献，是理解未来QBO变化及其预测不确定性的关键问题。

我校中高层大气环境研究团队饶建教授、博士研究生王钥等人利用海温观测资料、ERA5再分析资料、FUB探空资料、CMIP6多模式模拟数据和CESM2-WACCM敏感性试验，深入分析了热带海温增暖对QBO变化的影响。研究设计了全热带大洋同步增暖试验，以及热带太平洋、热带印度洋和热带大西洋单海盆增暖试验，从而分离热带海洋整体增暖和不同海盆增暖对QBO振幅、周期和垂直结构的影响。研究发现，不同热带大洋增暖会引起差异显著的QBO响应：热带太平洋增暖的影响最为突出，使QBO振幅显著减小、相位下传减慢、周期延长；热带大西洋增暖则表现出相反特征，使QBO振幅略有增强并加快相位下传；热带印度洋增暖的影响相对较弱，主要表现为振幅轻微减弱和下传加快；全热带同步增暖下，QBO整体表现为振幅减弱和周期缩短，但其响应幅度并非三个单海盆效应的线性叠加。

动力诊断进一步表明，不同热带大洋增暖通过改变赤道波动强迫和热带上涌之间的平衡，进而调制QBO的振幅和周期。热带太平洋增暖会削弱参数化重力波拖曳和可解析波强迫，并增强高层热带上涌，从而抑制QBO剪切带向下传播，导致振幅减弱和周期延长；热带大西洋增暖则能够维持较强的近赤道对流和较弱的Walker环流过滤作用，使更多波动动量进入平流层并在更深层次沉积，从而略微增强QBO振幅并加快相位下传。该研究揭示了热带海温空间结构调制QBO变化的动力机制，揭示了全球变暖背景下QBO的长期演变不仅与热带海洋整体增暖有关，也受到不同热带大洋增暖格局的重要影响，为理解QBO变化趋势及其预测不确定性提供了科学的物理解释。文章已在Nature旗下期刊《npj Climate and Atmospheric Science》发表。

图1. QBO 对热带海洋增暖响应的机制示意图

论文信息：

Wang, Y., Rao, J.*, Garfinkel, C. I., Ren, R., Osprey, S. M., and Lu, Y., 2026: Relative roles of different tropical oceans on the weakening of the stratospheric equatorial quasi-biennial oscillation. npj Clim. Atmos. Sci., 9, 83. https://doi.org/10.1038/s41612-026-01359-y.