宋成玉 汪靖 柳艷菊 李巧萍 丁一匯 沈新勇,5

1.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/氣候與環(huán)境變化國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室/氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，南京，210044

2.天津市氣象科學(xué)研究所，天津，300074

3.國家氣候中心，北京，100081

4.中國氣象局地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)中心，北京，100081

5.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海），珠海，519082

1 引言

季風(fēng)是大范圍的盛行風(fēng)向隨季節(jié)發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象，其中亞洲是世界上著名的季風(fēng)活動(dòng)區(qū)，以東亞地區(qū)與南亞地區(qū)尤為顯著（朱抱真等，1990；李崇銀等，1999，2000，2004）。值得指出的是，亞洲夏季風(fēng)的爆發(fā)和撤退與旱澇等災(zāi)害氣候事件強(qiáng)度和發(fā)生頻次有密切聯(lián)系，可進(jìn)一步影響亞洲的生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展（Webster，et al，2004；陳 艷等，2006；Liu，et al，2011；丁一 匯 等，2004，2014；Ding，et al，2008，2009，2020；Wang J，et al，2009，2021）。亞洲夏季風(fēng)分為印度（南亞）夏季風(fēng)與東亞夏季風(fēng)，其中南海夏季風(fēng)作為東亞夏季風(fēng)的重要組成部分，其活動(dòng)變化對(duì)東亞地區(qū)乃至北半球的大氣環(huán)流和氣候都會(huì)產(chǎn)生不同的影響（朱抱真等，1990；李崇銀等，1999，2000）。對(duì)于南海夏季風(fēng)的研究，以往的工作主要集中于探討南海夏季風(fēng)的爆發(fā)與強(qiáng)度變化的影響因子及物理機(jī)制（何金海等，2000；Zhou，et al，2007；Ding，et al，2015；Xue，et al，2015；Liu，et al，2018），而對(duì)南海夏季風(fēng)的撤退研究較少。南海夏季風(fēng)撤退被視為東亞夏季風(fēng)撤退的最后階段（Wang，et al，2002），南海夏季風(fēng)的撤退早晚與華南秋季降水密切相關(guān)（Hu，et al，2020b）。例如，2004年華南地區(qū)經(jīng)歷的自1951年以來最嚴(yán)重的秋季干旱與這一年南海夏季風(fēng)撤退異常偏早有關(guān)，此次受災(zāi)面積約318萬hm2，受災(zāi)人口約2200萬，造成約460億元的經(jīng)濟(jì)損失（牛寧等，2007；Niu，et al，2008）；而2010年海南島經(jīng)歷的1951年以來最嚴(yán)重的持續(xù)性秋季特大暴雨與這一年南海夏季風(fēng)撤退異常偏晚有關(guān)，此次洪澇災(zāi)害造成約30億元的直接經(jīng)濟(jì)損失，受災(zāi)人口約250萬（Feng，et al，2013；簡(jiǎn)茂球等，2013；Wang，et al，2016）?？梢姡虾Ｏ募撅L(fēng)撤退對(duì)東亞地區(qū)的天氣氣候有重要影響，其撤退時(shí)間的早晚也是一個(gè)值得研究的重要科學(xué)問題。

目前，關(guān)于南海夏季風(fēng)撤退的研究主要?dú)w納為以下3點(diǎn)：（1）氣候?qū)W特征研究：與南海夏季風(fēng)爆發(fā)這一突變現(xiàn)象相比，南海夏季風(fēng)撤退過程持續(xù)時(shí)間更長，并且是一個(gè)由北向南的漸進(jìn)過程，從而導(dǎo)致東亞夏季季風(fēng)季節(jié)在低緯度持續(xù)時(shí)間更長（Wang，et al，1997；馮瑞權(quán)等，2007；Li，et al，2009；Hu，et al，2019b）；（2）年際變率研究：主要研究了ENSO、赤道西太平洋的準(zhǔn)雙周振蕩、熱帶季節(jié)內(nèi)振蕩或印度洋30—60 d振蕩以及熱帶氣旋和絲綢之路遙相關(guān)等因子對(duì)其產(chǎn)生的影響（Luo，et al，2017；Hu，et al，2019c，2020a，2020c，2020d）；（3）年代際變率研究：南海夏季風(fēng)撤退的年代際變化與太平洋年代際振蕩（PDO）和太陽磁循環(huán)的年代際變化較為一致（王安宇等，2010）。近年來的研究（Li，et al，2016；Hu，et al，2019a，2020d；陳文等，2022）表明，南海夏季風(fēng)撤退在21世紀(jì)最初10年的中期發(fā)生了顯著的年代際變化，從撤退偏早轉(zhuǎn)為撤退偏晚，且分析表明南海夏季風(fēng)撤退偏晚與中國南?！坡少e附近熱帶氣旋的年代際增多以及中南半島和菲律賓地區(qū)準(zhǔn)雙周振蕩活動(dòng)的年代際增強(qiáng)密切相關(guān)。

從上述關(guān)于南海夏季風(fēng)撤退的研究成果可以看出，相比于年際變率，關(guān)于南海夏季風(fēng)撤退年代際變率研究相對(duì)較少，并且更多著眼于熱帶地區(qū)的信號(hào)因子，而缺乏中高緯度影響因子的研究。南海夏季風(fēng)位于亞澳季風(fēng)區(qū)的中心，是一個(gè)復(fù)雜的季風(fēng)系統(tǒng)，其撤退會(huì)受到熱帶和中高緯度系統(tǒng)多種因子的共同作用（Lau，et al，2000；Wang B，et al，2009）。值得指出的是，北大西洋多年代際振蕩（AMO）是北半球年代際氣候變率的重要影響因子（Sutton，et al，2005；Lu，et al，2006；丁一匯等，2020；Zhou，et al，2021），它是北大西洋海表溫度（SST）自然變率的一種模態(tài)，其特征是海盆尺度的一致變冷或變暖（Schlesinger，et al，1994）。大量研究表明，AMO可以通過激發(fā)北半球中高緯度緯向遙相關(guān)波列進(jìn)而影響歐亞地區(qū)氣溫、降水以及季風(fēng)系統(tǒng)等（Sutton，et al，2005；Lu，et al，2006；丁一匯等，2014；Ghosh，et al，2017；Fan，et al，2018；Li，et al，2020；姜大膀等，2020；Sun，et al，2021；Zhou，et al，2021）。其中，AMO主要通過3種方式影響東亞夏季風(fēng)的年代際變率：首先，AMO可通過引起東傳的大氣遙相關(guān)波列影響東亞夏季風(fēng)的年代際變率（Fan，et al，2018；姜大膀等，2020；Sun，et al，2021）；其次，AMO與西太平洋和印度洋熱帶輻合帶以及大西洋與太平洋間的沃克環(huán)流異常密切相關(guān)，而熱帶輻合帶與沃克環(huán)流異常通過海氣相互作用可導(dǎo)致熱帶西太平洋海溫和環(huán)流異常，進(jìn)一步調(diào)節(jié)東亞夏季風(fēng)的年代際變率（Lu，et al，2006；Sun，et al，2017；Fan，et al，2018）；第三，AMO可通過調(diào)制ENSO變率進(jìn)而影響ENSO與東亞夏季風(fēng)在不同年代際之間的物理聯(lián)系（Dong，et al，2006；Lu，et al，2008；Fan，et al，2018）。因此，AMO是否會(huì)對(duì)南海夏季風(fēng)撤退年代際變率產(chǎn)生影響是一個(gè)值得研究的問題。

本研究將深入分析AMO與南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的物理聯(lián)系，并探討其可能的影響機(jī)理，這將有助于進(jìn)一步理解南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的成因，進(jìn)而為南海夏季風(fēng)的年代際氣候預(yù)測(cè)及防災(zāi)、減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

2 資料、方法和模式

2.1 資料選取

所用資料包括：（1）美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（PSL）和科羅拉多大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所（CIRES）重建的NOAA-CIRES 20thV2c再分析數(shù)據(jù)集，包括逐日以及逐月的風(fēng)場(chǎng)、位勢(shì)高度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、垂直速度場(chǎng)、比濕資料，分辨率為2°×2°（Compo，et al，2011），其中將每一年的逐日資料按照每5 d平均為1候，一年共73候處理得到每年的逐候資料。（2）NOAA-CIRESDOE 20thV3再分析數(shù)據(jù)集，包括逐月的降水以及總云量資料，分辨率為1°×1°（Compo，et al，2011；Slivinski，et al，2019）。（3）國際綜合海洋大氣數(shù)據(jù)集（ICOADS）的全球月海表溫度數(shù)據(jù)集（ERSST），分辨率為2°×2°（Huang，et al，2017）。以上所有數(shù)據(jù)資料的時(shí)段均選取1900—2014年。

2.2 方法介紹

南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間指標(biāo)定義采用國家氣候中心（NCC）制定的標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)中國南海季風(fēng)監(jiān)測(cè)區(qū)（10°—20°N，110°—120°E）內(nèi)850 hPa平均緯向風(fēng)由偏西風(fēng)轉(zhuǎn)為偏東風(fēng)且持續(xù)3候或是持續(xù)2候中斷1候，假相當(dāng)位溫小于340 K時(shí)，定義為南海夏季風(fēng)撤退。北大西洋多年代際振蕩（AMO）指數(shù)定義為區(qū)域（EQ—60°N，75°—7.5°W）平均的海表溫度異常（Enfield，et al，2001）。為了研究年代際時(shí)間尺度變率，將所有物理量去除趨勢(shì)并使用Lanczos濾波（Duchon，1979），同時(shí)采用了小波交叉譜分析、線性相關(guān)分析、回歸分析、合成分析等氣候診斷方法并對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果做顯著性檢驗(yàn)（魏鳳英，2007）。其中小波交叉譜分析是通過小波分析進(jìn)一步檢驗(yàn)相同時(shí)段內(nèi)的兩個(gè)不同的時(shí)間序列在頻域變化上的相關(guān)關(guān)系。對(duì)年代際突變進(jìn)行的顯著性檢驗(yàn)主要采用了滑動(dòng)t檢驗(yàn)（魏鳳英，2007）。對(duì)于具有n個(gè)樣本量的時(shí)間序列x，年代際轉(zhuǎn)折檢驗(yàn)的計(jì)算步驟如下：

（Ⅰ）確定基準(zhǔn)點(diǎn)前、后兩段子序列x1和x2的樣本數(shù)n1和n2即長度，一般取相同長度即n1=n2；

（Ⅱ）采取滑動(dòng)的辦法連續(xù)設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，依次按照方程（1）計(jì)算統(tǒng)計(jì)量，兩段子序列的均值分別為方差分別為和遵循自由度v=n1+n2-2的t分布；由于是進(jìn)行滑動(dòng)的連續(xù)計(jì)算，可得到統(tǒng)計(jì)量序列ti（i=1，2，···，n-（n1+n2）+1）；定義統(tǒng)計(jì)量

根據(jù)顯著水平α可得到臨界值tα，若|ti|＞tα，則認(rèn)為在該基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生了突變，否則認(rèn)為該基準(zhǔn)點(diǎn)前、后的兩個(gè)子序列均值不存在顯著差異。

由于研究年代際時(shí)間尺度變量之間的關(guān)系，根據(jù)以下公式計(jì)算的有效自由度（Neff）可用于年代際時(shí)間尺度的顯著性檢驗(yàn)（Pyper，et al，1998；Li，et al，2012）

式中，N為樣本數(shù)，ρXX（j）與ρYY（j）分別是X序列和Y序列的落后j個(gè)步長的自相關(guān)系數(shù)。

垂直積分的水汽通量（WVT）及其散度（WVT_div）的計(jì)算公式如下

式中，?p·()表示壓力坐標(biāo)系中的水平散度，g為重力加速度，ps為地面氣壓，q為比濕，V為水平風(fēng)矢量。

熱源（Q1）的計(jì)算方案參照Yanai等（1992）提出的倒算法

式中，T為大氣溫度，V為水平風(fēng)矢量，p為氣壓，p0（=1000 hPa）為標(biāo)準(zhǔn)壓力，ω為垂直速度，θ為位溫，所有變量均在p坐標(biāo)系中；k=R/cp≈0.286，其中R與cp分別為干空氣氣體常數(shù)和定壓比熱。

在研究波列的傳播方面，采用了T-N三維波作用通量公式（Takaya，et al，2001）

式中，p1=p/p0；U=（U，V，0）T為基本流，U、V是氣候平均態(tài)的緯向風(fēng)和經(jīng)向風(fēng)分量；ψ′為擾動(dòng)流函數(shù)；a是 地 球 半 徑；φ、λ分 別 為 緯 度 和 經(jīng) 度；z=-Hlnp，H為高度；N2為浮力振蕩頻率的平方；CU為U的相位傳播矢量；M為假動(dòng)量。

羅斯貝波波源（RWS）公式（Sardeshmukh，et al，1988）

式中，Vχ為水平輻散風(fēng)，ζ為相對(duì)渦度，f為行星渦度。

2.3 模式簡(jiǎn)介

使用的數(shù)值模式由Jiang等（2005）基于美國地球物理流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（GFDL）的全球干譜模式（Held，et al，1994）開發(fā)（簡(jiǎn)稱GFDL AGCM）。GFDL AGCM的水平分辨率為T42，垂直方向上均勻地分為5層（σ坐標(biāo)系）。模式采用的是理想加熱/冷卻源，其在水平方向上為橢圓形分布，放置在大氣對(duì)外強(qiáng)迫響應(yīng)比較顯著的區(qū)域，該區(qū)域通常有顯著的非絕熱加熱或冷卻，區(qū)域中心一般位于大氣響應(yīng)最為顯著的區(qū)域。垂直方向上，在中高緯度地區(qū)，最大理想加熱/冷卻源一般放置在對(duì)流層中層附近。模式積分60 d，40—60 d視為模式平衡時(shí)段。運(yùn)行GFDL AGCM所需的實(shí)際氣候態(tài)資料取自多年平均的9月NCEP/NCAR再分析資料。該模式已被廣泛用于驗(yàn)證局地非絕熱加熱/冷卻調(diào)控遠(yuǎn)距離地區(qū)氣候變率的物理機(jī)制（如，Wang，et al，2019；Chang，et al，2020）。

3 南海夏季風(fēng)撤退的年代際變率特征

考慮到國家氣候中心建立的南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列在年代際變率研究方面的局限（序列時(shí)間較短），這里首先利用20thV2c再分析數(shù)據(jù)，根據(jù)國家氣候中心對(duì)南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間監(jiān)測(cè)指標(biāo)的定義重構(gòu)了1900—2014年南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間長序列資料（候?yàn)閱挝唬瑘D1）。為了驗(yàn)證重構(gòu)序列的適用性，將國家氣候中心已有的1951—2014年南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列（黑色虛折線）與本研究得到的時(shí)間序列進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.83，并通過99%置信度檢驗(yàn)，表明本研究采用再分析數(shù)據(jù)重構(gòu)的南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列可靠性較高。根據(jù)重構(gòu)序列得出115 a南海夏季風(fēng)平均撤退時(shí)間為54.6候，標(biāo)準(zhǔn)差約2候。9 a低通濾波曲線（深灰色）表明南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間具有明顯的年代際變率特征，1900—2014年南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間存在3個(gè)年代際突變點(diǎn)，分別在20世紀(jì)30年代初（由負(fù)向正轉(zhuǎn)變，即撤退偏早轉(zhuǎn)向偏晚），20世紀(jì)50年代初（由正向負(fù)轉(zhuǎn)變，即撤退偏晚轉(zhuǎn)向偏早）和21世紀(jì)最初10年中期（由負(fù)向正轉(zhuǎn)變，即撤退偏早轉(zhuǎn)向偏晚）。

圖1 1900—2014年南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列（單位：候；黑色虛折線為1951—2014年國家氣候中心監(jiān)測(cè)的南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列；深灰色曲線為9 a低通濾波；垂直虛線為根據(jù)滑動(dòng)t檢驗(yàn)得到的南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間出現(xiàn)年代際轉(zhuǎn)變的分界線）Fig.1 Time series of the South China Sea summer monsoon withdrawal（SCSSMW）from 1900 to 2014（unit：pentad；the black dashed line is the time series of SCSSMW monitored by the NCC from 1951 to 2014；the dark gray curve represents 9-year low-pass filtering；the vertical dashed lines are the dividing lines of the interdecadal transition of SCSSMW time obtained by the moving t-test）

將南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間序列（去除線性趨勢(shì)）經(jīng)過9 a低通濾波并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果定義為南海夏季風(fēng)撤退日期年代際指數(shù)（SCSSMWI）。從SCSSMWI回歸的9月850 hPa假相當(dāng)位溫及降水的空間分布（圖2）可以看出，在南海夏季風(fēng)撤退偏晚年代，中國南海季風(fēng)監(jiān)測(cè)區(qū)（圖2黑框區(qū)，以下簡(jiǎn)稱中國南海）及鄰近區(qū)域的假相當(dāng)位溫為顯著的正異常（圖2a），表明對(duì)流層低層大氣處于高溫高濕狀態(tài)，這有利于中國南海地區(qū)對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，南海區(qū)域降水顯著偏多（圖2b）。從上述分析可知，中國南海區(qū)域高溫高濕條件（假相當(dāng)位溫正異常）及其對(duì)應(yīng)的降水正異常與南海夏季風(fēng)撤退偏晚密切聯(lián)系；反之，南海夏季風(fēng)撤退偏早，降水偏少。

那么與中國南海及鄰近區(qū)域的假相當(dāng)位溫和降水情況對(duì)應(yīng)的環(huán)流形勢(shì)如何？為了研究年代際尺度上影響南海夏季風(fēng)撤退早晚的環(huán)流異常，進(jìn)一步給出SCSSMWI回歸的53—56候平均對(duì)流層高（200 hPa）、中（500 hPa）、低（850 hPa）層的環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)（圖3）。與南海夏季風(fēng)撤退的正位相對(duì)應(yīng)，即南海夏季風(fēng)撤退偏晚年代，中國南海及鄰近區(qū)域上空從對(duì)流層低層（圖3a）到中層（圖3b）均為異常氣旋性環(huán)流所控制，位勢(shì)高度呈現(xiàn)明顯負(fù)異常，而到對(duì)流層上層中國南海及鄰近區(qū)域則位于異常反氣旋性環(huán)流底部，受顯著正位勢(shì)高度異常所控制（圖3c），表明中國南海及鄰近區(qū)域?qū)α鲗又械蛯訛橄喈?dāng)正壓結(jié)構(gòu)，而中上層表現(xiàn)出較為明顯的斜壓結(jié)構(gòu)；中國南海區(qū)域?qū)α鲗拥蛯又饕獮槠黠L(fēng)異常（圖3a），高層為偏東風(fēng)異常（圖3c），風(fēng)垂直切變較強(qiáng)；此外，異常氣旋性環(huán)流使得從中國北方南下的偏北風(fēng)異常（表征冷空氣異常活躍）與低緯度偏西風(fēng)異常（表征季風(fēng)異?；钴S）在中國南海地區(qū)交匯，上述環(huán)境條件有利于產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)（圖4a）（Chang，et al，1995；Ding，et al，2006；柳艷菊等，2007）。同時(shí)，受異常氣旋性環(huán)流的影響，中國南海及鄰近區(qū)域水汽通量散度呈現(xiàn)為顯著的負(fù)異常，表明有來源于其西南側(cè)的印度洋和東側(cè)的太平洋的水汽輸送并在這里輻合（圖4b），這既保證了有充足的水汽來源又有利于對(duì)流不穩(wěn)定的形成，從而使得中國南海區(qū)域降水偏多（圖2b）。綜上可見，氣旋性異常環(huán)流是影響南海夏季風(fēng)撤退偏晚的關(guān)鍵系統(tǒng)。

圖2 南海夏季風(fēng)撤退日期年代際指數(shù)（SCSSMWI）回歸的1904—2010年9月（a）850 hPa假相當(dāng)位溫（單位：K）和（b）降水異常 （單位：mm/d）（黑框代表中國南海區(qū)域；點(diǎn)狀區(qū)域表示超過95%置信度；所有變量均去趨勢(shì)并進(jìn)行9 a低通濾波，下同）Fig.2 September （a）850 hPa potential pseudo-equivalent temperature（unit：K）and （b）precipitation anomalies（unit：mm/d）regressed on the interdecadal index of the South China Sea summer monsoon withdrawal date（SCSSMWI）from 1904 to 2010（the black box represents the South China Sea area；the dotsindicate the values exceeding the 95%confidence level；all variables are detrended and 9-year low-pass filtered，the same hereafter）

圖3 SCSSMWI回歸的1904—2010年53—56候平均的（a）850 hPa、（b）500 hPa、（c）200 hPa水平風(fēng)（矢線，單位：m/s）及位勢(shì)高度（色階，單位：gpm）（黑色矢量與點(diǎn)狀區(qū)域均表示超過95%置信度）Fig.3 53—56 pentad mean（a）850 hPa，（b）500 hPa and（c）200 hPa horizontal wind （vector，unit：m/s）and geopotential height （shading，unit：gpm）regressed on SCSSMWI from 1904 to 2010（black vectors and white dots indicate values exceeding the 95%confidence level）

圖4 SCSSMWI回歸的1904—2010年53—56候平均的（a） 700 hPa垂直速度（單位：10-2 Pa/s）、（b）垂直積分的水汽通量（矢線，單位：kg/（m·s））及其散度（色階，單位：10-5 kg/（m2·s））（點(diǎn)狀區(qū)域表示超過95%置信度）Fig.4 53—56 pentad mean（a）700 hPa vertical velocity（unit：10-2 Pa/s），（b）vertically integrated WVT（vector，unit：kg/（m·s））and WVT_div （shading；unit：10-5 kg/（m2·s））regressed on SCSSMWIfrom 1904 to 2010（dots indicate values exceeding the 95%confidence level）

4 AMO與南海夏季風(fēng)撤退的聯(lián)系及可能影響機(jī)理

大量研究（孫雪倩等，2018；Li，et al，2020；王曉青等，2020；Xie，et al，2020）表明，大西洋、太平洋以及印度洋海溫的年代際變化可以影響全球氣候的年代際變化。為了探究海溫與南海夏季風(fēng)撤退的可能聯(lián)系，從給出的SCSSMWI與9月全球海溫年代際變化的相關(guān)系數(shù)空間分布（圖5a）可見，南海夏季風(fēng)撤退與北大西洋、南印度洋的北部和西太平洋局地海表溫度均呈正相關(guān)，而與赤道中東太平洋存在負(fù)相關(guān)，其中SCSSMWI與北大西洋海溫的正相關(guān)最顯著，這表明南海夏季風(fēng)撤退偏晚年代，北大西洋海溫整體為明顯的正異常，反之，為明顯的負(fù)異常。進(jìn)一步給出SCSSMWI與9月AMO指數(shù)年代際時(shí)間序列（圖5b），并做相關(guān)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，1904—2010年二者相關(guān)系數(shù)為0.53，為了更加清晰地揭示二者的內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)給出了AMO與SCSSMWI指數(shù)的小波交叉譜分布（圖5c）。從圖5c可以看出，在8—16 a與16—32 a周期尺度上存在明顯的連續(xù)的共同能量，同時(shí)通過了95%置信度檢驗(yàn)；其中在24 a左右的周期尺度上二者的共同能量最為顯著，表明二者在24 a左右的周期尺度上有更為顯著的聯(lián)系，從相對(duì)位相關(guān)系（矢量）來看，在1904—2010年均表現(xiàn)為較為一致的偏向右箭頭，二者的變化趨勢(shì)趨向于同位相，同時(shí)箭頭略向下傾斜，表明AMO超前于南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間大致1/6—1/3個(gè)位相即4—8 a。此外，在8—16 a時(shí)間尺度上顯示出20世紀(jì)30—50年代存在反位相關(guān)系，因此，對(duì)二者年代際時(shí)間序列進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析，結(jié)果顯示雖然在20世紀(jì)30—50年代為負(fù)相關(guān)，但從二者時(shí)間序列的整體相關(guān)系數(shù)來看，1952—2010年相關(guān)系數(shù)僅為0.49，而1932—2010年相關(guān)系數(shù)達(dá)0.63（圖5b），并通過95%置信度檢驗(yàn)，綜合1904—2010年二者的相關(guān)系數(shù)，將選取1932—2010年這一時(shí)段對(duì)AMO影響南海夏季風(fēng)撤退年代際變率進(jìn)行進(jìn)一步分析。

為了檢驗(yàn)?zāi)虾Ｏ募撅L(fēng)撤退年代際變率與AMO的顯著相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步給出SCSSMWI指數(shù)回歸的9月北大西洋區(qū)域海溫（圖6a）、700 hPa垂直速度（圖6b）、總云量（圖6c）、降水（圖6d）以及非絕熱加熱（圖6e）的空間分布情況。結(jié)果表明在南海夏季風(fēng)撤退偏晚年代，北大西洋區(qū)域海溫為顯著的正異常，整體一致偏暖（即AMO為正位相，圖6a），由于海溫偏高引起了熱強(qiáng)迫的變化，增加了大氣的不穩(wěn)定性，北大西洋35°N以南大部分地區(qū)為明顯的上升運(yùn)動(dòng)異常（圖6b），水汽含量增加和強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)通過凝結(jié)引起北大西洋上空總云量增多（圖6c），進(jìn)而北大西洋35°N以南區(qū)域積云對(duì)流降水偏多（圖6d），凝結(jié)潛熱釋放增強(qiáng)（圖6e），伴隨著上升運(yùn)動(dòng)加熱整層大氣并將能量帶到對(duì)流層上層?？梢?，北大西洋區(qū)域可能是影響南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的顯著海域，即AMO可能是影響南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的重要因子之一。

那么AMO具體是如何調(diào)制南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的呢？從AMO年代際指數(shù)回歸對(duì)流層低層的風(fēng)場(chǎng)及位勢(shì)高度場(chǎng)的空間分布來看，在北大西洋中低緯度地區(qū)存在一顯著的東北—西南走向的異常氣旋性環(huán)流同時(shí)伴隨著位勢(shì)高度負(fù)異常，而在40°—60°N區(qū)域有一顯著的異常反氣旋式環(huán)流并伴有明顯的位勢(shì)高度正異常，這在北大西洋地區(qū)對(duì)流層低層呈現(xiàn)出北高南低的偶極型結(jié)構(gòu)的異常響應(yīng)（圖7a）；進(jìn)一步回歸了北大西洋75°—7.5°W區(qū)域緯向平均的經(jīng)圈環(huán)流，從垂直速度與經(jīng)向輻散風(fēng)異常分布情況可以明顯地看到，在北大西洋35°N以南的區(qū)域有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)異常，在35°N以北的區(qū)域則有顯著的下沉運(yùn)動(dòng)異常（圖7b），這與700 hPa垂直速度及降水異常的空間分布（圖6b、d）對(duì)應(yīng)很好。與此同時(shí)，圖7b顯示其上升運(yùn)動(dòng)異常大值區(qū)之一位于20°—30°N，并且在此區(qū)域的對(duì)流層上層形成明顯向北的輻散風(fēng)異常，表明源于北大西洋較低緯度地區(qū)的熱通量向上傳輸至對(duì)流層上層后將進(jìn)一步向北傳輸至40°—60°N區(qū)域上空。

圖6 SCSSMWI回歸的1932—2010年9月北大西洋區(qū)域（a）海溫（單位：℃）、（b）700 hPa垂直速度（單位：10-2 Pa/s）、（c）總云量 （單位：%）、（d）降水（單位：mm/d）和（e） 非絕熱加熱 （單位：W/m2）（打點(diǎn)區(qū)域表示超過95%置信度）Fig.6 September （a）sea surface temperature（SST，unit：℃），（b）700 hPa vertical velocity （unit：10-2 Pa/s），（c）total cloud cover （unit：%），（d） precipitation（unit：mm/d）and （e）diabatic heating（unit：W/m2）over the North Atlantic region regressed on SCSSMWI from 1932 to 2010（the dots represent values exceeding the 95%confidence level）

圖7 AMO年代際指數(shù)回歸1932—2010年53—56候平均的（a） 850 hPa水平風(fēng)（矢線，單位：m/s）及位勢(shì)高度（色階，單位：gpm）、（b）垂直-經(jīng)向剖面的75°—7.5°W區(qū)域緯向平均的垂直速度（色階，單位：10-2 Pa/s）以及與輻散風(fēng)經(jīng)向分量的合成量（矢線，單位：m/s）（a中黑色矢量與打點(diǎn)區(qū)域均表示超過95%置信度；b中打點(diǎn)區(qū)域表示超過95%置信度）Fig.7 53—56 pentad mean（a）850 hPa horizontal wind（vector，unit：m/s）and geopotential height （shading，unit：gpm），（b）vertical-horizontal cross section of vertical velocity averaged along 75°—7.5°W （shadings，unit：10-2 Pa/s）and divergent meridional wind（vector，unit：m/s）regressed on AMO interdecadal index from 1932 to 2010（black vectors and white dots indicate values exceeding the 95%confidence level in a；dots indicate values exceeding the 95%confidence level in b）

由于大氣羅斯貝波的存在，某一區(qū)域的氣候變率通常與上游擾動(dòng)存在遙相關(guān)關(guān)系，北大西洋區(qū)域?qū)α鲗又猩蠈拥哪芰靠梢酝ㄟ^羅斯貝波傳播至下游區(qū)域，并對(duì)下游區(qū)域的環(huán)流形勢(shì)產(chǎn)生影響（Chang，1999；Chang，et al，1999；陶詩言等，2010；Li，et al，2020；Zhou，et al，2021）。下面主要從與AMO相關(guān)的波列傳播角度探討AMO與下游大氣環(huán)流聯(lián)系的潛在機(jī)制。根據(jù)波源理論（Sardeshmukh，et al，1988），北大西洋海面熱力條件可以通過引起對(duì)流層上層輻散風(fēng)異常誘發(fā)羅斯貝波波源產(chǎn)生和發(fā)展。由圖8可以看出，AMO正位相時(shí)，北大西洋較低緯度區(qū)域?qū)α鲗由蠈右悦黠@的速度勢(shì)負(fù)異常及輻散風(fēng)異常為主，對(duì)應(yīng)著羅斯貝波波源大范圍的負(fù)異常，且羅斯貝波波源負(fù)異常中心與輻散風(fēng)異常中心位置吻合，由于輻散風(fēng)異常的存在，其中位于20°—30°N的羅斯貝波波源能量分別向其西北、北及東北方向傳輸至40°—60°N，這與前文分析結(jié)果表現(xiàn)一致（圖7）；與此同時(shí)，在其西北側(cè)則產(chǎn)生一羅斯貝波波源正異常?？梢?，北大西洋上空羅斯貝波波源異常與AMO正負(fù)位相的海溫差異密切相關(guān)，同時(shí)也說明北大西洋區(qū)域是激發(fā)羅斯貝波形成與傳播的能量源區(qū)之一。

圖8 AMO年代際指數(shù)回歸1932—2010年53—56候平均的300 hPa波源（色階，單位：10-11 s-2）、速度勢(shì)（等值線，單位：105 m2/s）及輻散風(fēng)（矢量，單位：m/s）（打點(diǎn)區(qū)表示超過95%置信度）Fig. 8 53—56 pentad mean 300 hPa Rossby wave source（RWS，shading，unit：10-11 s-2），velocity potential（contour，unit：105 m2/s）and divergence wind （vector，unit：m/s） over the North Atlantic region regressed on AMO interdecadal index from 1932 to 2010（dots represent values exceeding the 95%confidence level）

從AMO年代際指數(shù)回歸的300 hPa波活動(dòng)通量和流函數(shù)分布（圖9）可見，在AMO正位相年代，北大西洋、歐洲西部、歐洲東部、亞洲中西部和亞洲東北部（42.5°—55°N，110°—140°E；綠色虛線框）呈現(xiàn)明顯的正-負(fù)-正-負(fù)-正的位勢(shì)高度異常（圖9a），即形成了與AMO正位相相關(guān)的對(duì)流層上層的歐亞遙相關(guān)波列模態(tài)，且這種波列在垂直方向上呈準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)（圖9b）。北半球中緯度羅斯貝波傳播通常可用波活動(dòng)通量來說明（Hoskins，et al，1993），垂直方向上在正位勢(shì)高度異常的左側(cè)與負(fù)位勢(shì)高度異常的右側(cè)之間有波活動(dòng)通量的上升，在正位勢(shì)高度異常的右側(cè)與負(fù)位勢(shì)高度異常的左側(cè)有波活動(dòng)通量的下沉（圖9b）；水平方向上波活動(dòng)通量呈向東的傳播趨勢(shì)（圖9a、b）。由此可見，在中緯度地區(qū)，羅斯貝波列起源于北大西洋，然后沿高空西風(fēng)急流向東傳播至東北亞區(qū)域，引起該區(qū)對(duì)流層上層的正位勢(shì)高度異常（圖9a）；此外，在北大西洋中西部（約42.5°—55°N，50°—75°W）有異常向上的波活動(dòng)通量產(chǎn)生，并伴有一系列緯向的正負(fù)異常位勢(shì)高度變化，向東傳播至東北亞區(qū)域，并有波活動(dòng)通量的向下傳播至對(duì)流層低層（圖9b），引起東北亞關(guān)鍵區(qū)域?qū)α鲗拥蛯诱粍?shì)高度異常，東北亞關(guān)鍵區(qū)域的正位勢(shì)高度異常呈準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)，有利于形成下沉運(yùn)動(dòng)異常（圖10）。因此，AMO的年代際變化可通過歐亞遙相關(guān)波列調(diào)節(jié)東北亞關(guān)鍵區(qū)域大氣環(huán)流異常。

進(jìn)一步的研究表明AMO與南海夏季風(fēng)撤退是通過東北亞關(guān)鍵區(qū)與中國南海區(qū)域建立的經(jīng)圈環(huán)流聯(lián)系在一起的。從圖10可以看出，AMO正位相年代，東北亞關(guān)鍵區(qū)域上空對(duì)流層有顯著的異常下沉氣流，而中國南海及菲律賓海區(qū)域上空對(duì)流上升運(yùn)動(dòng)顯著增強(qiáng)；在對(duì)流層低層，中國南海與東北亞關(guān)鍵區(qū)域之間存在異常偏北輻散風(fēng)氣流；而在對(duì)流層高層，中國南海與東北亞關(guān)鍵區(qū)域之間存在異常偏南輻散風(fēng)氣流。東北亞關(guān)鍵區(qū)域上空對(duì)流層顯著的異常下沉氣流能夠?qū)⒃醋员贝笪餮蟮哪芰繋У綄?duì)流層低層（圖9b），并在對(duì)流層低層產(chǎn)生輻散運(yùn)動(dòng)，能量伴隨著偏北的輻散風(fēng)氣流傳播至中國南海及其附近區(qū)域，增強(qiáng)輻合上升運(yùn)動(dòng)（圖10），導(dǎo)致中國南海及鄰近區(qū)域氣旋性環(huán)流異常增強(qiáng)（圖11c），從而形成了一個(gè)異常經(jīng)圈環(huán)流。綜上所述，AMO的年代際變率可通過東北亞關(guān)鍵區(qū)域大氣環(huán)流這一橋梁作用影響到中國南海區(qū)域相關(guān)大氣環(huán)流的年代際變率，進(jìn)而影響南海夏季風(fēng)撤退的年代際變率。

圖9 AMO年代際指數(shù)回歸1932—2010年53—56候平均的（a）300 hPa、（b）垂直-緯向剖面的42.5°—55°N區(qū)域經(jīng)向平均的波活動(dòng)通量（矢線，單位：m2/s2）和流函數(shù)（色階，單位：106 m2/s）（a中綠色虛線框表示東北亞關(guān)鍵區(qū)，b中的綠色垂直虛線為東北亞關(guān)鍵區(qū)域經(jīng)度范圍（110°—140°E）；打點(diǎn)區(qū)表示超過95%置信度）Fig.9 53—56 pentad mean（a）300 hPa and（b）vertical-horizontal cross section averaged along 42.5°—55°N of wave activity flux（WAF，vector，unit：m2/s2）and stream function（shading，unit：106 m2/s）regressed on AMO interdecadal index from 1932 to 2010（the green dashed box in （a）indicates the key area of Northeast Asia （NEA）， the green vertical dashed lines in（b）represent the NEA longitude range（110°—140°E），dots represent values exceeding the 95% confidence level）

圖10 AMO年代際指數(shù)回歸1932—2010年53—56候平均的垂直-經(jīng)向剖面的110°—140°E區(qū)域緯向平均的垂直速度（色階，單位：10-2 Pa/s）以及與輻散風(fēng)經(jīng)向分量的合成量（矢線，單位：m/s）（打點(diǎn)區(qū)表示超過95%置信度，小于95%置信度的矢量未給出；灰色垂直虛線表示南海季風(fēng)監(jiān)測(cè)區(qū)緯度范圍（10°—20°N），綠色垂直虛線為東北亞關(guān)鍵區(qū)域緯度范圍（42.5°—55°N））Fig. 10 53—56 pentad mean vertical-horizontal cross section averaged along 110°—140°E of vertical velocity（shading，unit：10-2 Pa/s）and divergent meridional wind（vector，unit：m/s）regressed on AMO interdecadal index from 1932 to 2010（dots represent values exceeding the 95%confidence level；vectors of less than 95%confidence level are not shown；the gray vertical dotted lines indicate latitude range（10°—20°N）of South China Sea summer monsoon area and the green vertical dotted lines indicate latitude range（42.5°—55°N）of key area of NEA ）

進(jìn)一步分析AMO年代際指數(shù)回歸的53—56候平均的對(duì)流層高（200 hPa）、中（500 hPa）、低（850 hPa）層的環(huán)流形勢(shì)（圖11）可見，AMO正位相年代，在東北亞關(guān)鍵區(qū)域上空出現(xiàn)了沿急流核的高空偏東風(fēng)異常（圖11a），減弱了西風(fēng)急流的強(qiáng)度。以往的研究（Chen，et al，2016；Hong，et al，2016）表明，高空西風(fēng)急流減弱有利于東北亞關(guān)鍵地區(qū)的間接環(huán)流，并伴有正位勢(shì)高度異常。與此同時(shí)，從對(duì)流層低層（圖11c）到中層（圖11b）東北亞關(guān)鍵區(qū)域均為異常反氣旋性環(huán)流控制，垂直方向上呈準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)，有利于下沉運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生；并且在高空急流的入口區(qū)，氣流被地轉(zhuǎn)偏差影響偏轉(zhuǎn)到急流的左側(cè)，也導(dǎo)致左側(cè)的下沉運(yùn)動(dòng)（Brill，et al，1985）（圖10）。此外，源自北大西洋的能量也有一部分被傳輸至對(duì)流層低層，然后通過一經(jīng)圈環(huán)流加強(qiáng)中國南海及鄰近區(qū)域的輻合上升運(yùn)動(dòng)（圖10），從而導(dǎo)致了南海及鄰近區(qū)域的氣旋性環(huán)流異常（圖11c）。中國南海區(qū)域位于氣旋性環(huán)流的南側(cè)，進(jìn)一步增強(qiáng)了南海區(qū)域的盛行西風(fēng)。此外，異常氣旋性環(huán)流的存在有利于其西側(cè)的北方冷空氣南下與低緯度季風(fēng)氣流在中國南海地區(qū)交匯，這與SCSSMWI回歸的結(jié)果非常相似（圖3a），不利于南海夏季風(fēng)的撤退，這與Hu等（2019a）在對(duì)南海夏季風(fēng)撤退的研究中表明中國南海及鄰近區(qū)域氣旋性環(huán)流增強(qiáng)，南海夏季風(fēng)撤退偏晚的結(jié)果相似。

圖11 AMO年代際指數(shù)回歸1932—2010年53—56候平均的（a）200 hPa緯向風(fēng)（色階，單位：m/s）、（b）500 hPa和（c）850 hPa水平風(fēng)（矢線，單位：m/s）及位勢(shì)高度（色階，單位：gpm）（粉色實(shí)線表示風(fēng)速超過30 m/s的200 hPa氣候平均緯向風(fēng)，間隔為5 m/s；黑色矢量與點(diǎn)狀區(qū)域表示超過95%置信度）Fig.11 53—56 pentad mean（a）200 hPa zonal wind （shading，unit：m/s），（b）500 hPa and（c）850 hPa horizontal wind（vector，unit：m/s）and geopotential height （shading，unit：gpm）regressed on AMO interdecadal index from 1932 to 2010（the pink solid lines represent the climatic mean of 200 hPa zonal wind with wind speed exceeding 30 m/s with an interval of 5 m/s；black vectors and the white dots indicate values exceeding the 95% confidence level）

從AMO年代際指數(shù)回歸的9月假相當(dāng)位溫及降水的分布情況（圖12a、b）也可以看出，在上述環(huán)流異常影響下，AMO正位相年代，中國南海及鄰近區(qū)域的假相當(dāng)位溫有顯著的正異常，表明低層大氣處于高溫、高濕狀態(tài)，這有利于南海地區(qū)對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，降水顯著偏多，與SCSSMWI回歸的結(jié)果（圖2a、b）總體一致。綜上可見，在AMO正位相年代，即北大西洋海溫偏高時(shí)，可引起中國南海及其附近地區(qū)高溫、高濕異常，通過增強(qiáng)的對(duì)流活動(dòng)使得局地對(duì)流降水偏多，南海夏季風(fēng)撤退偏晚；反之，AMO負(fù)位相時(shí)，中國南海區(qū)域?qū)α骰顒?dòng)受到抑制，降水偏少，南海夏季風(fēng)撤退偏早。

圖12 同圖2，但為1932—2010年9月AMO年代際指數(shù)的回歸Fig.12 Same as Fig.2 but for the results regressed on the September AMO interdecadal index from 1932 to 2010

運(yùn)用異常大氣環(huán)流模式（GFDL AGCM）進(jìn)一步驗(yàn)證東北亞關(guān)鍵區(qū)的高壓異常（圖10）可通過局地經(jīng)圈環(huán)流異常進(jìn)一步增強(qiáng)中國南海地區(qū)低壓異常。用位勢(shì)高度負(fù)/正異常來表征大氣的垂直上升/下沉運(yùn)動(dòng)異常?？紤]到大氣非絕熱冷卻顯著區(qū)位于東北亞高壓異常關(guān)鍵區(qū)的中東部（125°E以東；圖略），模擬試驗(yàn)中將最大理想冷卻源放置在此處。模擬結(jié)果顯示，東北亞關(guān)鍵區(qū)對(duì)流層整層表現(xiàn)為一致的位勢(shì)高度正異常，此時(shí)在中國南海區(qū)域上空對(duì)流層產(chǎn)生了明顯位勢(shì)高度負(fù)異常（圖13），進(jìn)一步表明了東北亞關(guān)鍵區(qū)的高壓異常（對(duì)應(yīng)下沉運(yùn)動(dòng)）確實(shí)可通過異常經(jīng)圈環(huán)流調(diào)整及增強(qiáng)中國南海及鄰近地區(qū)的異常低壓（對(duì)應(yīng)上升運(yùn)動(dòng)）。

綜上所述，北大西洋海溫升高（即AMO正位相），從海洋釋放了更多的熱通量到大氣，導(dǎo)致了北大西洋上空對(duì)流活動(dòng)明顯變強(qiáng)，這與Ghosh等（2017）的研究結(jié)果一致。強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)產(chǎn)生的能量傳播至對(duì)流層上層后可通過輻散氣流分別向偏北及偏東傳輸，同時(shí)在較高緯度地區(qū)產(chǎn)生一東傳的波列，表現(xiàn)為正-負(fù)-正-負(fù)-正相間的位勢(shì)高度異常，且這種波列在垂直方向上呈準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)。隨著能量在東北亞高壓異常關(guān)鍵區(qū)域上空輻合下沉，并通過一經(jīng)圈環(huán)流，進(jìn)一步影響中國南海區(qū)域大氣環(huán)流異常（圖13）。因此，AMO可能通過海-氣相互作用和對(duì)流活動(dòng)影響著與東北亞關(guān)鍵區(qū)域大氣環(huán)流變化密切相關(guān)的歐亞遙相關(guān)波列的形成和傳播，然后通過東北亞關(guān)鍵區(qū)域大氣環(huán)流這一橋梁，進(jìn)一步影響到中國南海區(qū)域大氣環(huán)流形勢(shì)年代際變化，最終影響南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間的年代際變率。

圖13 垂直-經(jīng)向剖面的110°—140°E區(qū)域緯向平均的9月位勢(shì)高度異常（色階，單位：gpm）（灰色垂直虛線表示中國南海區(qū)域緯度范圍10°—20°N，綠色垂直虛線為東北亞關(guān)鍵區(qū)緯度范圍42.5°—55°N）Fig. 13 Vertical-horizontal cross section averaged along 110°—140°E of geopotential height anomalies（shading，unit：gpm）in September （the gray vertical dotted lines indicate latitude range 10°—20°N of South China Sea area and the green vertical dotted lines indicate latitude range 42.5°—55°N of key area of NEA）

5 結(jié)論和討論

基于NOAA-CIRES 20th再分析數(shù)據(jù)和ERSST數(shù)據(jù)計(jì)算得到了1900—2014年的南海夏季風(fēng)撤退指數(shù)以及9月AMO指數(shù)，分析了南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的時(shí)空特征及其與AMO的聯(lián)系，并結(jié)合GFDL AGCM模式探討了AMO對(duì)南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的可能影響及物理機(jī)制。主要結(jié)論如下：

（1）南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間具有顯著的年代際變化特征，1900—2014年南海夏季風(fēng)撤退時(shí)間存在3個(gè)年代際突變點(diǎn)，分別是在20世紀(jì)30年代初（撤退偏早轉(zhuǎn)向偏晚），20世紀(jì)50年代初（撤退偏晚轉(zhuǎn)向偏早）和21世紀(jì)最初10年的中期（撤退偏早轉(zhuǎn)向偏晚）。南海夏季風(fēng)撤退偏晚年代，中國南海區(qū)域上空從對(duì)流層低層到中層有一致的異常氣旋性環(huán)流，有利于對(duì)流不穩(wěn)定發(fā)展及產(chǎn)生強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，降水偏多；反之，降水偏少。

（2）南海夏季風(fēng)撤退年代際變率與AMO存在密切的聯(lián)系。AMO與南海夏季風(fēng)撤退年代際變率呈顯著正相關(guān)，即AMO為正位相（北大西洋海溫偏高）時(shí)，南海夏季風(fēng)撤退偏晚；AMO為負(fù)位相（北大西洋海溫偏低）時(shí)，南海夏季風(fēng)撤退偏早。

（3）北大西洋海溫升高（即AMO正位相），從海洋釋放了更多的熱通量到大氣，導(dǎo)致了北大西洋上空對(duì)流層的對(duì)流活動(dòng)明顯增強(qiáng)。然后可通過海-氣相互作用和對(duì)流活動(dòng)的增強(qiáng)激發(fā)北大西洋上空的波活動(dòng)異常，進(jìn)一步影響著與東北亞關(guān)鍵區(qū)域大氣環(huán)流變化密切相關(guān)的歐亞遙相關(guān)波列的形成和傳播，并引起東北亞關(guān)鍵區(qū)域?qū)α鲗诱麑赢惓５恼粍?shì)高度以及下沉運(yùn)動(dòng)，然后通過一經(jīng)圈環(huán)流加強(qiáng)了中國南海區(qū)域的異常氣旋性環(huán)流，導(dǎo)致南海夏季風(fēng)撤退偏晚。反之，南海夏季風(fēng)撤退偏早。上述AMO影響南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的物理過程總結(jié)如圖14所示。

圖14 AMO對(duì)南海夏季風(fēng)撤退年代際變率影響機(jī)制示意（紅色陰影區(qū)表示暖海溫區(qū)，綠色陰影區(qū)表示降水增加；黑色實(shí)線/虛線圈表示低空反氣旋/氣旋性環(huán)流異常（紅色A/藍(lán)色C），紅色實(shí)線/藍(lán)色虛線圈表示300 hPa位勢(shì)高度正/負(fù)異常（紅色H/藍(lán)色L）；綠色箭頭表示遙相關(guān)波列的傳播，藍(lán)色箭頭表示異常上升運(yùn)動(dòng)，黃色箭頭表示異常下沉運(yùn)動(dòng)，灰色箭頭表示高空和低空輻散風(fēng)經(jīng)向分量異常）Fig.14 Schematic diagram of the AMO influence on the interdecadal variability of SCSSMW（the red shaded area denotes the warm SSTA，while the green shaded area indicates increased precipitation；the solid/dashed black circle denotes the low-level anticyclone/cyclone anomaly（red A/blue C），while the solid red/dashed blue circle indicates the positive/negative geopotential height anomaly（red H/blue L）at 300 hPa；the solid green arrow denotes the propagation of the teleconnection wave train，the solid blue arrow indicates the upward motion anomaly，while the solid yellow arrow indicates the downward motion anomaly，the solid gray arrows indicate the high-level and low-level meridional component anomalies of divergence wind）

本研究的結(jié)果表明，AMO對(duì)南海夏季風(fēng)撤退年代際變率有顯著的調(diào)制作用，這將為南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的預(yù)測(cè)提供新的參考依據(jù)。值得注意的是，AMO只是影響南海夏季風(fēng)撤退年代際變率的因子之一，并且二者的年代際轉(zhuǎn)折時(shí)間點(diǎn)并不同步，未來仍需進(jìn)一步探討以及分析其他因子的可能影響，并對(duì)影響南海氣旋異常的因素進(jìn)行定量分析。

致謝：感謝國家氣候中心提供數(shù)據(jù)支持。