Madden-Julian振荡（MJO）是热带大气在季节内尺度（20~90天）上的主要模态，对全球天气和气候系统有着重要影响，并且是延伸期预报的关键可预报性来源。深入理解MJO的变异机理，对于提高大气环流模式对MJO的模拟能力以及全球延伸期预报具有重要意义。

近日，我系博士生曹璨（第一作者）和吴志伟教授（通讯作者）的最新研究发现，在两类新型拉尼娜（mega型和赤道型）背景下（图1），MJO在热带西太平洋的活动存在显著差异。与mega型拉尼娜冬季相比，在赤道型拉尼娜背景下，MJO处于第5至第6相位时，西太平洋的对流活动更加活跃，并伴随着更强的边界层垂直积分水汽异常（图2）。这种水汽差异可以归因于显著的水汽倾向差异。水汽收支与多尺度相互作用诊断进一步揭示了西太平洋低频背景水汽场的垂直梯度变化，在驱动这种水汽倾向差异中的关键作用（图3）。

鉴于MJO活动在这两类新型拉尼娜背景下的显著差异，我们进一步研究了与MJO相关的东亚次季节地表气温异常。研究发现，在赤道型拉尼娜背景下，东亚地区的次季节地表气温更加温暖，并伴随着更强的200hPa位势高度正异常（图4）。线性斜压模式的数值实验结果进一步证实，这种遥相关变化能够很好地用与MJO热源相关的线性响应来解释。

该研究系统性地将两类新型拉尼娜、MJO变异和东亚次季节气温异常联系在一起，为研究MJO年际变异机理和提升东亚冬季次季节预报能力提供了新的视角。

此工作于2024年发表在国际权威期刊《Journal of Climate》期刊上。

论文信息：Cao C, Wu Z^* (2024) Comparing MJO Intensity over the Tropical Western Pacific during Mega and Equatorial La Niña Winters. Journal of Climate,10.1175/JCLI-D-23-0481.1.

图1：Mega型和赤道型拉尼娜冬季海温年际变率（单位：K）的水平分布图（a，b）以及两者的差异（c）。打点表示结果通过了90%的显著性检验。图（a）红色线所框区域用于定义mega-ENSO指数。

图2：MJO位于5-6位相时，南纬10至北纬10平均的次季节向外长波辐射异常（阴影，单位：W m^-2）与边界层垂直积分水汽（等值线，单位：10^-1 kg m^-2）的时间-经度演变图。图（a-c）分别对应mega型，赤道型拉尼娜冬季以及两者的差异。图中仅展现通过了90%显著性检验的信号。

图3：西太平洋区域平均的水汽收支（a，单位：kg m^-2 day^-1）以及多尺度相互作用诊断（b，单位：kg m^-2 day^-1）。绿色柱，蓝色柱，白色柱分别对应mega型，赤道型拉尼娜冬季以及两者的差异。星号表示结果通过了90%的显著性检验。

图4：Mega型和赤道型拉尼娜背景下，滞后MJO 5-6位相1侯的次季节地表气温异常（a，b，单位：K）和200hPa位势高度异常（d，e，单位：gpm）的水平分布图以及两者的差异（c，f）。打点表示结果通过了90%的显著性检验。红色框区域表示东亚地区。