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IJC: 春季北极涛动影响随后南海夏季风爆发的物理机制
南海夏季风爆发预示着西北太平洋夏季风和东亚夏季风的建立，以及主雨季的开始。南海夏季风爆发的早晚，对于中国夏季的气候异常有着重要的指示意义。因此南海夏季风爆发受到了广泛的研究关注，并在近几十年一直是季风研究的热点。
以往的研究主要侧重于影响南海夏季风爆发的热带因子，例如厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）、季节内振荡、热带气旋、越赤道气流（Hu et al. 2018）等。其中，ENSO通常被认为是影响南海夏季风爆发最主要的因子。一般来说，在El Nino事件的次年，南海夏季风爆发日期倾向于偏晚，即El Nino会推迟南海夏季风的爆发。然而，二者的关系在近年来出现了明显的减弱。例如在2018/2019年的El Nino事件之后，2019年的南海夏季风爆发却极端地偏早；这可能与该年的瞬变系统，如季节内振荡、季风爆发涡旋、冷锋等活动有关（Hu et al. 2020）。
ENSO和夏季风爆发关系在近期的减弱，驱使着我们去寻找其他可能影响夏季风爆发的因子，尤其是热带外环流系统。北极涛动（AO）是北半球热带外大气环流的主导模态，表现为极地地区和中纬度地区之间大气质量和气压异常的反位相变化。最近，中国科学院大气物理研究所陈文研究员团队的工作，揭示了春季北极涛动影响随后南海夏季风爆发的物理机制（Hu et al. 2021）。他们发现，3月份的北极涛动可以通过波流相互作用，在副热带的西北太平洋上空激发出一个气旋式环流异常。位于异常气旋东南侧的异常西南风削弱了气候态平均的信风，从而减少海表面蒸发并导致负的潜热通量异常，引起了暖的海温异常。而暖海温异常又可以通过激发赤道Rossby波响应，进一步增强异常气旋式环流，从而形成“风-蒸发-海温”的正反馈。由于上述正反馈，异常的气旋可以在整个春季得以维持，并不断向赤道方向移动。在夏季风爆发的5月，此异常气旋有利于西太平洋副热带高压的减弱和东撤，从而为南海夏季风爆发创造有利条件。进一步的分析表明，3月北极涛动与南海夏季风爆发的关系很大程度上独立于厄尔尼诺-南方涛动。这一结果指出，除了热带环流系统之外，南海夏季风爆发也与中高纬大气环流存在密切的关系，这可以为夏季风爆发的季节预测提供额外的预报信号来源。
示意图：春季北极涛动影响随后南海夏季风爆发的物理机制
References
Hu P, Chen W, Huang R, Nath D. 2018. On the weakening relationship between the South China Sea summer monsoon onset and cross-equatorial flow after the late 1990s. International Journal of Climatology, 38: 3202-3208.https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/joc.5472
Hu P, Chen W, Chen S, Liu Y, Huang R. 2020. Extremely early summer monsoon onset in the South China Sea in 2019 following an El Nino event. Monthly Weather Review, 148: 1877-1890.https://journals.ametsoc.org/view/journals/mwre/148/5/mwr-d-19-0317.1.xml
Hu P, Chen W, Chen S, Liu Y, Wang L, Huang R. 2021. Impact of the March Arctic Oscillation on the South China Sea summer monsoon onset. International Journal of Climatology, 41: E3239-E3248.https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.6920
