近日，气候领域权威期刊《Climate Dynamics》刊发了我系吴志伟教授团队关于西太平洋海洋性大陆“海洋记忆性”的年代际“衰退”对亚洲-澳大利亚（亚澳）季风预测技巧影响的最新研究成果。

尽管近年来全球气候模式的精度有所提升，亚澳季风的预测仍面临诸多挑战。作为亚澳季风系统可预测性的关键来源，西太平洋海洋性大陆的“海洋记忆性”对亚澳季风变异的准确预测至关重要。然而，海洋性大陆近几十年“记忆性”的变化特征、对亚澳季风预测技巧的影响及机制，尚未完全弄清。

本文研究发现，在全球变暖背景下，西太平洋海洋性大陆地区的上层海洋层结逐渐增强，限制了混合层厚度的增加，导致海洋上层的热惯性降低，使海洋性大陆的“海洋记忆”在21世纪初期显著“衰退”（图1）。海洋性大陆的这一变化对亚澳季风主模态的预测技巧产生了显著影响。在“海洋记忆性”较强时期（1982-1999年），亚澳季风主模态的预报技巧更高（图2）；而在“海洋记忆性”衰退时期（2000-2017年），预报技巧则显著降低。在1982-1999年期间，海洋性大陆的“海洋记忆性”较强，同期冬季冷海温异常能够持续至次年夏季（图3），在ENSO衰退期间通过风-蒸发-海温正反馈维持并增强了西北太平洋反气旋的强度，进而增强了其与亚澳季风系统的联系（图4），有利于提高亚澳季风的预报技巧。相反，在2000-2017年期间，海洋记忆减弱，春季海洋性大陆冷海温异常对西北太平洋反气旋异常的独立维持作用减弱，进而削弱了其与亚澳季风系统的联系，导致气候模式难以捕捉亚澳季风主模态的时空演变特征，预测技巧降低。

该研究揭示，近年来亚澳季风系统预测难度增加的一个重要原因是西太平洋海洋性大陆地区“海洋记忆性”的年代际减弱。研究进一步阐明了海洋性大陆地区海表温度异常的跨季节持续性对亚澳季风系统预测技巧的显著影响及其背后的物理机制。这一发现突显了在全球变暖背景下，人类在应对亚澳季风变异及其带来的预测挑战时所面临的严峻形势。

该研究是国家自然科学基金“西太平洋地球系统多圈层相互作用”重大研究计划重点支持项目“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”（项目批准号：92158203）的重要研究成果。项目负责人吴志伟教授为论文通讯作者，项目成员我系硕士生韩思蒙为论文第一作者。

论文信息：Han, S., and Zhiwei Wu* 2024: Interdecadal Variability in Ocean Memory of the Maritime Continent and Its Effect on Asian-Australian Monsoon Prediction. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-024-07487-6.  

图1：20世纪80年代以来海洋性大陆区域海洋记忆性指数的年代际变化。红色虚线表示90%的置信水平。

图2：海洋记忆性不同时段亚澳季风第一主模态预测技巧的差异。（a-b）1982-1999年亚澳季风第一主模态主成分时间序列与模式后报主成分序列之间的异常时间相关系数和（b-c）均方根误差。（c-d）同（a-b），但为2000-2017年。浅灰色虚线表示95%的置信水平，深灰色虚线表示99%的置信水平。

图3：（a） 1982-1999年和（b）2000-2017年期间，根据海洋性大陆海温异常指数偏相关（去除ENSO影响）得到的 D(0)JF(1)到JJA(1) 海温异常的季节演变。白色打点区域通过95%显著性水平。

图4： （a）1982-1999年（b）2000-2017年亚澳季风系统年际变率的第一主模态空间格局的季节演变。包括850 hPa回归风场（矢量，单位：ms^-1）和500 hPa回归垂直速度场（阴影，单位：10^-2hPa^-1）。打点区域通过95%显置信检验，所展示风矢量通过95%置信检验。