了解气候甚低频变化成因是预测未来气候变化面临的关键问题和主要挑战。许多研究指出北太平洋和北大西洋存在年代际至多年代际尺度的气候变率，即人们所熟知的太平洋年代际振荡（Pacific decadal oscillation, PDO）和大西洋多年代际振荡（Atlantic multidecadal oscillation, AMO）。然而，由于受南半球观测资料时长和准确性的限制，目前对南半球中纬度气候多年代际变率的了解仍然十分有限。

近日，我系博士生张芮洁（第一作者）在雷丁大学Buwen Dong研究员和我系温之平教授（通讯作者）的指导下，通过分析观测资料和CMIP6工业革命前参照试验（piControl）模拟发现，位于西南印度洋厄加勒斯流系地区的海-气耦合系统存在显著的多年代际尺度的变率，并表现为准正压的高（低）压异常置于暖（冷）水之上的暖脊（冷槽）结构，并伴随着西风急流向极地（赤道）地区移动。

进一步研究揭示，西南印度洋海-气耦合系统的多年代际变率同时受超前1个年代左右的AMOC和西南印度洋局地海-气正反馈过程的共同调控。当前期AMOC为负位相时，较弱的大西洋经向反转流会导致南大西洋海温异常偏暖。在南极绕极流的影响下，海洋罗斯贝波可将南大西洋的暖海温异常缓慢地向南印度洋地区输送，此暖海温异常到达西南印度洋地区后再通过影响海洋锋和低层大气斜压性调控局地瞬变涡旋的活动，瞬变涡旋活动的异常又通过涡流相互作用在西南印度洋上空激发准正压结构的高压异常，该高压异常再进一步通过影响海-气热量交换和海洋经向热量输送，使得西南印度洋的暖海温异常得以维持。

图1 西南印度洋海-气耦合系统多年代际变率形成过程的示意图

论文信息：

Ruijie Zhang, Buwen Dong, Zhiping Wen*, Yuanyuan Guo and Xiaodan Chen (2023). Relationship between the AMOC and the Multidecadal Variability of the Midlatitude Southern Indian Ocean. Journal of Climate, 36, 8761–8781, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0198.1