海洋所在热带-副热带海气相互作用研究中获新进展

近日,中国科学院海洋研究所大洋西边界流动力学研究组在热带印度洋偶极子(IOD)驱动副热带印度洋偶极子(SIOD)机制及其年代际变化研究方面取得新进展。相关成果发表于国际期刊International Journal of Climatology。

副热带南印度洋偶极子是副热带南印度洋海气耦合主模态,它不仅调控着非洲南部、澳大利亚等地的降水与热带气旋活动,还能通过大气遥相关影响东亚季风区的水汽输送与降水分布。研究SIOD的生成机制与可预测性,是提升区域乃至跨半球季节气候预测能力的重要环节。

研究发现,北半球秋季热带印度洋偶极子与冬季副热带印度洋偶极子存在跨季节相关性,并存在年代际变化:在1980s-2000s初期二者显著强相关,1960s-1970s以及2005年之后相关偏弱。强相关期,二者的跨季节联系不仅需要大气桥作用——持续经向环流和中纬度罗斯贝波列,还需要持续的海洋记忆——即由热带印度洋偶极子引发的海表温度和次表层热含量异常能够从秋季持续至冬季,为大气环流提供必要的热力条件,最终通过与局地海气耦合相互作用发展出副热带印度洋偶极子。此跨季节路径的强度受太平洋年代际振荡(IPO)调控:IPO正相位强化印太沃克环流和热带—副热带经向通道,增强热带印度洋偶极子的触发效应;负相位则起抑制作用。

图1 SIOD和前期IOD的15年滑动相关性

图2 IPO正相位期,北半球秋冬季 (NDJF) SIOD期间海气变量与前期秋季(SON)IOD的遥关机制示意图

(低层850 hPa: 红色/蓝色阴影为正/负SSTA,红色/蓝色环流为异常反气旋AC/气旋C;红/紫色垂直环流分别为太平洋/印度洋上空的沃克环流异常,蓝色垂直环流为经向环流异常;高层250 hPa:红色/蓝色环流为异常反气旋AC/气旋C,构成正压罗斯贝波列

本研究强调了在季节预测中考虑气候背景非平稳性的重要性,为深入理解印度洋跨季节相互作用机制与改进相关气候预测提供了新的机理性见解。论文第一作者兼通讯作者为冯俊乔副研究员,张林林研究员为共同通讯作者,王富军副研究员为共同作者。

论文信息:

Feng Junqiao*, Zhang Linlin*, Wang Fujun. 2026. Triggering Effect of Indian Ocean Dipole on Subtropical Indian Ocean Dipole: Interdecadal change and modulation by Interdecadal Pacific Oscillation. International Journal of Climatology. https://doi.org/10.1002/joc.70394


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