北半球夏季亚澳季风（BSAAM）是全球最强大的季风系统之一，涵盖东亚夏季风、南亚夏季风和澳大利亚冬季风，对亚洲-太平洋地区的天气气候具有深远影响。BSAAM的年际变率主要受印度洋、太平洋和大西洋三大洋海温异常的驱动。尽管现有研究对单一大洋影响BSAAM各子系统的机制已有深入的认识，但三大洋对BSAAM整体的影响机理尚未完全弄清。

我系博士生周涛（第一作者）和吴志伟教授（通讯作者）的最新研究利用CESM的三大洋“起搏器”（pacemaker）试验量化了太平洋、大西洋及印度洋对BSAAM年际变率的相对贡献，分别约为46%、35%和23%（图1）。研究发现，在北半球夏季，与BSAAM相关的海温异常在热带呈现出显著的“正-负-正”三极子模态，分别位于印度洋-西太平洋、中东太平洋和热带大西洋区域（图3c）。其中，印度洋-西太平洋和中东太平洋对BSAAM具有直接影响，且前者影响强度略高于后者；而热带大西洋的影响则主要通过印度洋-西太平洋和中东太平洋的媒介作用间接实现，且强度相对较弱（图2）。不同于同期夏季，在从前期冬季到同期夏季的海温演变过程中，热带大西洋扮演着关键角色。在此期间，印度洋-西太平洋和热带大西洋均表现为暖海温异常的逐渐增强，而中东太平洋则经历了由厄尔尼诺位相向拉尼娜位相的转变（图3）。这一发现为BSAAM的年际预测提供了重要的科学依据。与单一大洋相比，综合考虑热带三大洋的整体影响不仅可将BSAAM的预测时效提前至前期冬季，还显著提升了BSAAM的预测技巧（图4）。具体而言，基于前期冬季热带三大洋海温异常对BSAAM降水的区域平均预测技巧达到0.3，几乎是单一大洋预测效果的两倍。

上述研究结果量化了三大洋对BSAAM年际变率的相对贡献，明晰了各大洋对BSAAM的影响，并凸显了热带三大洋在塑造BSAAM年际变率方面发挥的重要作用。研究结果不仅加深了对亚澳季风系统的认识，还从热带三大洋整体的视角出发，为提升BSAAM预测能力提供了新的视角。相关文章已于2025年2月被《Climate Dynamics》在线发表。该成果获得了国家自然科学基金重大研究计划之重点项目“西太平洋海洋性大陆多时间尺度热力异常及其与亚澳季风系统变异的联系”（项目号：92158203），以及复旦-悉尼“气候变化、可持续发展和健康”国际科研合作种子基金项目的资助。

论文信息：

Zhou Tao and Wu Zhiwei* (2025) Another look at interannual variations of the Asian-y bAustralian monsoon during boreal summer: effects of sea surface temperatures in three tropical oceans. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-025-07619-6.

图1：（a）基于经验正交函数分解的亚澳季风区域北半球夏季经过去趋势和标准化的850 hPa流函数第一模态的空间分布；（b）基于CESM印度洋（红线）、太平洋（蓝线）和大西洋（绿线）“起搏器”试验以及NCEP再分析资料（灰色柱状）得到的北半球夏季亚澳季风指数（BSAAMI）时间序列。NCEP再分析资料中的BSAAMI与三大洋“起搏器”试验中的BSAAMI之间的相关系数显示在左上角，其中双星号（**）表示相关值超过95%的置信水平。

图2：（a）根据BSAAMI回归的850 hPa位势高度（阴影，单位：m）和风场（矢量，单位：m/s）异常；根据（b）印度洋-西太平洋指数（IOWPI）、（c）中东太平洋指数（CEPI）、（d）热带大西洋指数（TAI）偏回归（即去除另两个大洋的影响）的850 hPa位势高度（阴影，单位：m）和风场（矢量，单位：m/s）异常。打点为超过95%的置信水平的异常值，所展示风矢量超过95%置信水平。

图3：根据BSAAMI回归的前期（a）冬季（DJF）、（b）春季（MAM）和同期（c）夏季（JJA）的海温异常（阴影，单位：K）。红框表示用于计算IOWPI、CEPI和TAI的海温区域，即印度洋-西太平洋（60°E−130°E，10°S−20°N）、中东太平洋（160°E−120°W，10°S−20°N）和热带大西洋（80°W−10°W，10°S−20°N）。打点为超过95%的置信水平的异常值。

图4：基于IOWPI（红线）、CEPI（蓝线）、TAI（绿线）以及IOWPI-CEPI-TAI（黑线）预测的BSAAMI和观测中的BSAAMI之间的相关系数。x轴值为0表示同期的JJA，x轴上的负值表示预测因子海温指数提前BSAAMI的月份数（即-6对应DJF，-3对应MAM，0对应JJA）。标注的数值表示相关系数，灰色虚线表示95%的置信水平。