亞澳季風主要包括東亞季風、南亞季風和澳大利亞季風，是全球最強大的季風系統。亞澳季風變異往往伴隨著亞洲-大洋洲地區各種高影響天氣氣候災害的頻發💾🛀🏼，如熱浪、冷湧、洪澇🤘、幹旱等🛜。此外，它還能通過大氣遙相關對其它地區產生重要影響。關於亞澳季風的研究是氣候動力學研究的熱點和難點科學問題。現有研究大多聚焦於亞澳季風各個子系統展開🚨，而從“亞澳季風”全局出發👭，探究其變異特征及氣候影響的工作相對較少。

我系博士生周濤（第一作者）和吳誌偉教授（通訊作者）的最新研究發現👷🏻‍♀️，亞澳季風降水異常在北半球夏季熱帶中東太平洋海表溫度異常與北美中部和南部地表氣溫異常之間扮演著重要的橋梁角色🚵‍♂️🤽🏻‍♀️。研究結果表明，在亞澳季風強年（圖1），降水異常呈現出“海洋性大陸濕潤-西北太平洋幹旱”的偶極子模態（圖2），北美中部和南部表現為顯著的高溫異常，對應著200 hPa位勢高度正異常（圖3a, g）；亞澳季風弱年情況相反🏄‍♂️🩰。觀測和數值實驗結果均表明🤽🏿‍♂️🚣🏿‍♀️，熱帶中東太平洋海表溫度和北美地表氣溫的聯系𓀎🐝，在夏季並未隨著太平洋-北美型（PNA）大氣遙相關的消失而減弱（圖3b, h）。然而📣，當去除亞澳季風影響時🌞，這種聯系顯著減弱（圖3c），這表明熱帶中東太平洋海表溫度和北美地表氣溫之間的聯系在夏季是通過亞澳季風這一“橋梁”實現的，這與冬季存在顯著差異🧎‍♀️。與亞澳季風變異相關聯的非絕熱加熱異常在西北太平洋上空產生Rossby波源，激發Rossby波沿著大圓路徑傳播到北美。這一過程使得北美中部和南部上層位勢高度出現正異常🥦，進而導致地表氣溫正異常（圖3a, d, g）↔️。線性斜壓模式（LBM）亦驗證了亞澳季風異常對北美地表氣溫異常的影響🟪。

上述研究結果不僅有利於加深對亞澳季風系統氣候影響的認識，而且還為深入理解北美夏季極端氣溫異常事件的成因提供了新視角。相關文章已於2024年4月被《Atmospheric Research》在線發表🤹🏼。該成果獲得了國家自然科學基金重大研究計劃之重點項目“西太平洋海洋性大陸多時間尺度熱力異常及其與亞澳季風系統變異的聯系”（項目號：92158203）的資助。

論文信息：

Zhou Tao and Wu Zhiwei* (2023). Asian-Australian monsoon as a mediator on North American surface air temperature anomalies. Atmospheric Research, DOI: 10.1016/j.atmosres.2024.107427.

圖1：基於經驗正交函數分解的亞澳季風區域夏季經過去趨勢和標準化的850 hPa流函數第一模態✧：（a）空間分布🛖；（b）時間系數🫸🏻。

圖2👵🏻：亞澳季風（a）強年和（b）弱年的降水異常以及（c）兩者的差異。打點為超過95%的置信水平的異常值👮🏽‍♀️👦🏼。紅框表示亞澳季風的主要降水區域。

圖3：根據亞澳季風指數（PC1）合成的強弱年間的（a）2m氣溫異常；（d）200 hPa Rossby波源異常🐰；（g）200 hPa位勢高度和波作用通量異常。（b, e, h）與（a, d, g）相似🤰，但是根據熱帶中東太平洋海溫指數（CEPI）合成的強弱年間的異常。（c）在去除PC1的情況下🙋🏻，CEPI與2m氣溫異常之間的偏相關系數。（f）是（d）與（e）的差異🩸。打點表示超過95%的置信水平的異常值。紅框表示關註的Rossby波源異常區域。“A”和“C”分別代表反氣旋和氣旋。

圖4🤶🧗🏼：亞澳季風強年降水異常成因及其影響北美地表氣溫異常的物理機製示意圖。藍色陰影表示熱帶中東太平洋海表溫度負異常♍️💕。緯向垂直箭頭代表沃克環流異常。一對關於赤道對稱的紫色圓圈表示由熱帶中東太平洋海表溫度負異常引起的關於赤道對稱的反氣旋對。綠色陰影和棕色陰影表示海洋性大陸區域的降水正異常和西北太平洋區域的降水負異常。“海洋性大陸濕潤-西北太平洋幹旱”偶極子模態激發Rossby波，沿著大圓路徑傳播到北美🌆。Rossby波列由H（高壓）和L（低壓）表示🫃🏻📮。亞澳季風弱年情況相反。