南太平洋经向模态与渤黄东海夏季跨半球遥联的物理机制及其对边缘海气候预测的意义

针对南太平洋经向模态(SPMM)与渤黄东海(BYECS)极端海洋热浪的跨半球遥联机制不明问题，Guandong Gao团队通过多源观测数据揭示了SPMM-ITCZ-WPSH变率链的物理机制，发现SPMM通过削弱ITCZ下沉支、激发西太平洋气旋异常并减弱副高，最终导致BYECS云量减少和海温升高，为边缘海气候预测提供了新视角。

　　

近年来，渤黄东海(Bohai, Yellow and East China Seas, BYECS)频繁遭遇极端海洋热浪事件，严重威胁海洋生态系统和沿海经济。科学家们发现，这一现象与南太平洋经向模态(South Pacific Meridional Mode, SPMM)存在神秘的跨半球联系——自21世纪初以来，SPMM的异常信号总能跨越赤道，在数千公里外的BYECS引发连锁反应。然而，这种遥联背后的物理机制始终是个未解之谜。

为了揭开这一谜团，Guandong Gao、Ming Feng等研究者系统分析了2001-2019年夏季的多源观测数据。他们发现，当SPMM处于正相位时，会通过三重机制影响BYECS：首先，SPMM削弱热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)的强度，导致其北侧下沉支减弱；其次，这种变化会增强西太平洋(150–180°E; 9–27°N)的对流活动，激发气旋式环流异常；最后，该异常通过削弱西太平洋副热带高压(western Pacific subtropical high, WPSH)，在BYECS形成高压异常和下沉气流。这一系列变化如同精密的"多米诺骨牌"：减少的云量使更多短波辐射直达海面，最终导致海表温度异常(sea surface temperature anomalies, SSTa)升高。

研究团队创新性地提出了"SPMM-ITCZ-WPSH变率链"机制，揭示了跨半球气候关联的新路径。这项发表于《Journal of Sea Research》的成果不仅解释了BYECS极端热浪的远程驱动因素，更建立了边缘海气候预测的新框架，对海洋灾害预警和区域气候治理具有重要指导价值。

关键技术方法包括：基于NOAA OISST V2数据的海温分析、ERA5再分析资料的大气环流诊断、TRMM降水数据验证对流活动，以及通过合成分析和相关计算确立SPMM与BYECS的统计关联。

主要研究结果：

1. 1.

   SPMM与BYECS的时空关联：通过相关分析发现2001-2019年夏季SPMM指数与BYECS SSTa呈显著正相关。

2. 2.

   ITCZ的关键桥梁作用：正SPMM相位导致ITCZ对流减弱，引发西太平洋(150–180°E)降水异常增加。

3. 3.

   WPSH的响应机制：增强的对流活动通过激发气旋异常削弱WPSH，形成东缘水汽输送增强、西缘北风异常的偶极格局。

4. 4.

   BYECS的热力反馈：北风异常带西侧的高压迫使下沉运动，抑制云形成并增加短波辐射，最终提升SSTa。

结论与讨论：

该研究首次完整阐释了SPMM影响BYECS的物理链条，突破性地将ITCZ变率纳入跨半球遥联机制。这一发现不仅完善了热带-中纬度相互作用理论，更在实践中为边缘海极端事件预测提供了可操作的早期信号——SPMM指数可作为BYECS热浪的前兆指标。未来需进一步探究该机制在全球变暖背景下的演变特征，以及其在其他边缘海系统的普适性。