亚澳季风主要包括东亚季风、南亚季风和澳大利亚季风，是全球最强大的季风系统。亚澳季风变异往往伴随着亚洲-大洋洲地区各种高影响天气气候灾害的频发，如热浪、冷涌、洪涝、干旱等。此外，它还能通过大气遥相关对其它地区产生重要影响。关于亚澳季风的研究是气候动力学研究的热点和难点科学问题。现有研究大多聚焦于亚澳季风各个子系统展开，而从“亚澳季风”全局出发，探究其变异特征及气候影响的工作相对较少。

我系博士生周涛（第一作者）和吴志伟教授（通讯作者）的最新研究发现，亚澳季风降水异常在北半球夏季热带中东太平洋海表温度异常与北美中部和南部地表气温异常之间扮演着重要的桥梁角色。研究结果表明，在亚澳季风强年（图1），降水异常呈现出“海洋性大陆湿润-西北太平洋干旱”的偶极子模态（图2），北美中部和南部表现为显著的高温异常，对应着200 hPa位势高度正异常（图3a, g）；亚澳季风弱年情况相反。观测和数值实验结果均表明，热带中东太平洋海表温度和北美地表气温的联系，在夏季并未随着太平洋-北美型（PNA）大气遥相关的消失而减弱（图3b, h）。然而，当去除亚澳季风影响时，这种联系显著减弱（图3c），这表明热带中东太平洋海表温度和北美地表气温之间的联系在夏季是通过亚澳季风这一“桥梁”实现的，这与冬季存在显著差异。与亚澳季风变异相关联的非绝热加热异常在西北太平洋上空产生Rossby波源，激发Rossby波沿着大圆路径传播到北美。这一过程使得北美中部和南部上层位势高度出现正异常，进而导致地表气温正异常（图3a, d, g）。线性斜压模式（LBM）亦验证了亚澳季风异常对北美地表气温异常的影响。

上述研究结果不仅有利于加深对亚澳季风系统气候影响的认识，而且还为深入理解北美夏季极端气温异常事件的成因提供了新视角。相关文章已于2024年4月被《Atmospheric Research》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）的资助。

论文信息：

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.

图1：基于经验正交函数分解的亚澳季风区域夏季经过去趋势和标准化的850 hPa流函数第一模态：（a）空间分布；（b）时间系数。

图2：亚澳季风（a）强年和（b）弱年的降水异常以及（c）两者的差异。打点为超过95%的置信水平的异常值。红框表示亚澳季风的主要降水区域。

图3：根据亚澳季风指数（PC1）合成的强弱年间的（a）2m气温异常；（d）200 hPa Rossby波源异常；（g）200 hPa位势高度和波作用通量异常。（b, e, h）与（a, d, g）相似，但是根据热带中东太平洋海温指数（CEPI）合成的强弱年间的异常。（c）在去除PC1的情况下，CEPI与2m气温异常之间的偏相关系数。（f）是（d）与（e）的差异。打点表示超过95%的置信水平的异常值。红框表示关注的Rossby波源异常区域。“A”和“C”分别代表反气旋和气旋。

图4：亚澳季风强年降水异常成因及其影响北美地表气温异常的物理机制示意图。蓝色阴影表示热带中东太平洋海表温度负异常。纬向垂直箭头代表沃克环流异常。一对关于赤道对称的紫色圆圈表示由热带中东太平洋海表温度负异常引起的关于赤道对称的反气旋对。绿色阴影和棕色阴影表示海洋性大陆区域的降水正异常和西北太平洋区域的降水负异常。“海洋性大陆湿润-西北太平洋干旱”偶极子模态激发Rossby波，沿着大圆路径传播到北美。Rossby波列由H（高压）和L（低压）表示。亚澳季风弱年情况相反。