环球遥相关型（Circumglobal teleconnection pattern,CGT）是北半球夏季热带外最重要的年际变率模态之一，表现为对流层高层纬向波数为5的罗斯贝波波列。CGT对北半球中纬度地区有广泛的气候影响。研究表明，CGT对东欧、华南、北美等地区热浪的发生有重要驱动作用。在年际尺度上，CGT对欧洲和华北等区域的异常降水模态也起到调制作用。因此，理解CGT发生和维持的机制对北半球气候异常和极端事件的预测有重要意义。

现有的基于观测和再分析资料的研究指出，CGT的产生与印度夏季风降水、ENSO、地中海区域加热异常等有关。气候模式是预测未来的重要工具，但是关于耦合模式对CGT模拟的效果如何、造成模式性能偏差的原因等，目前尚未有统一的结论。

9月3日，中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室博士研究生余晗召与其所在团队师生合作在Journal of Climate发表文章，指出在耦合气候模式中，印度夏季风降水异常的模拟效果决定了模式对CGT的模拟性能，ENSO在此过程中具有调制作用。

该研究使用了第五次和第六次国际耦合模式比较计划（CMIP5,CMIP6）中新旧版本一一对应的20个模式的历史试验数据，把模式模拟的CGT与观测资料中的CGT型的空间相关系数作为依据，将气候模式分为高技巧和低技巧两类模式。合成分析表明，两类模式模拟的CGT型最大的差异表现为高技巧模式组能够准确模拟出波列位于中亚西部的活动中心，而低技巧模式组则不能。同时，高技巧模式能够更为真实地模拟出CGT与印度夏季风降水的相关关系，表明模式对印度夏季风降水的准确刻画有利于合理模拟CGT型空间特征。

为印证上述猜想，作者使用了罗斯贝波波源的诊断方法，发现高技巧模式能准确地模拟出中亚西部波源的负异常中心，且这一负异常由涡旋拉伸项所主导。进一步分析表明，高、低技巧模式对气候态绝对涡度空间特征的刻画均与观测相符，区别则主要表现为高技巧模式能准确地模拟出印度夏季风区至中亚西部地区高空的异常辐散。这表明高技巧模式可以通过合理地模拟印度夏季风降水正异常，进而再现由潜热加热造成的高层异常辐散，后者作为罗斯贝波波源，使得CGT位于中亚西部节点的产生并维持。

作为在年际尺度上影响印度夏季风降水的重要因素，ENSO对于CGT的模拟效果也有作用。结果表明，高技巧模式组对ENSO和CGT的相关关系的模拟结果更接近观测，而低技巧模式组模拟的相关性则较弱。这意味着在耦合模式中，ENSO能够通过影响印度夏季风降水异常进而对CGT的发生起间接的调节作用。

本文丰富了关于CGT变化机制的理解，结果为耦合气候模式的改进提供了参考。

中国科学院大气物理研究所博士研究生余晗召为论文第一作者。该研究受第二次青藏科考项目（2019QZKK0102）资助。

论文引用：

Yu,H.,Zhou,T.,& He,L. (2024). Indian summer monsoon precipitation dominates the reproduction of Circumglobal teleconnection pattern: A comparison of CMIP5 and CMIP6 models. Journal of Climate,37(19),5009-5023.

图1 模式和再分析资料中CGT与印度夏季风降水(ISM)的关系。(a) CMIP5和CMIP6中CGT-ISM关系的分布情况，红点表示再分析资料的相关系数。(b)和(c):CMIP5高技巧模式和低技巧模式中CGT相关的降水异常的分布。(d)和(e):与(b)和(c)相同，但为CMIP6的结果。(f)和(g)分别是ERA5和NCEP2两套再分析资料的结果。打点表示高、低模式间差异通过95%显著性水平检验。

图2 (a) CMIP5和(b) CMIP6中高技巧模式对CGT相关的罗斯贝波波源异常的模拟情况。(c)和(d)：与(a)和(b)相同，但为低技巧模式的模拟情况。(e)和(f)：ERA5和NCEP2两套再分析资料中对波源的模拟结果。