南亚夏季风年际变率显著，不仅直接影响着南亚的农业生产与水资源安全，还能够通过大气遥相关波列间接调节东亚气候。ENSO作为年际时间尺度中的最强信号，被认为是南亚夏季风年际变率的重要来源之一。然而，复杂的多洋盆相互作用使得ENSO与南亚夏季风间的关系并不稳定，这增加了南亚夏季风预测的难度。

与海温模态不同，大气热源作为海温与环流间的“桥梁”，能够直接影响南亚夏季风。但是，观测中的热带大气环流与热源往往相互耦合，难以厘清其因果关系。那么，最有效影响南亚夏季风年际变率的大气热源是什么？ENSO如何通过该热源模态影响南亚夏季风？这些问题的答案尚不明确。

为此，中国科学院大气物理研究所黄刚研究员团队通过一组类似格林函数方法（Branstator, 1985) 的实验结合观测分析，并通过模式验证，揭示了南亚夏季风年际变率两个主要模态的最优大气热源，提供了一个理解ENSO-南亚夏季风关系的新视角。

南亚夏季风年际变率主导模态以孟加拉湾北部的低层异常反气旋及三极型降水为特征，其最优大气热源分别是位于阿拉伯海和热带东印度洋-海洋性大陆上空的热源，及位于孟加拉湾-西北太平洋上空的冷源。相较而言，南亚夏季风年际变率第二模态呈现出印度中北部的低层异常反气旋和负降水异常，其能够被位于热带西南印度洋和赤道大西洋的热源，及位于热带东印度洋-西太平洋的冷源有效激发。

ENSO能够通过最优热源间接影响南亚夏季风。在ENSO衰退位相，由印度-西太平洋电容器效应产生的大气热源与南亚夏季风主导模态的最优热源模态类似；在ENSO发展位相，异常的沃克环流下沉支能够抑制热带东印度洋-西太平洋的对流，进而产生局地冷源，与南亚夏季风第二模态的部分最优热源相匹配。因此，ENSO引起的大气热源与最优热源模态的一致性决定了ENSO-南亚夏季风关系显著性。除ENSO外，大西洋纬向模态也能够独立引起与最优模态类似的热源，进而影响南亚夏季风第二模态。

不同于以往研究从海温出发探寻南亚夏季风的影响因子，本研究从大气热源出发，借助类格林函数实验，探寻影响南亚夏季风的最优热源。该研究旨在从复杂海气相互作用机制中探寻确定的信号，在三大洋相互作用背景下，为理解不同海温模态对南亚夏季风的共同影响提供一种新的思路。

上述工作发表于《Geophysical Research Letters》，论文第一作者为中国科学院大气物理研究所博士生卢童；通讯作者为胡开明研究员和黄刚研究员；合作者为汪亚副研究员。研究得到国家自然科学基金（42175040, 42141019, 42261144687和42475046）与中国科学院青年促进会（2021072）的联合资助。

图1南亚地区夏季降水和850hPa纬向风的MV-EOF（a）主导模态和（b）第二模态空间分布。图中850hPa异常风分别为与前两模态PCs回归结果中超过95%置信水平的部分。以给定热源地理位置表示的LBM格林函数实验中132个独立热源所模拟的（c）IMTI指数（代表PC1）和（d）IMI指数（代表PC2）。超过第90%（95%）百分位阈值的区域以灰色（黄色）阴影表示。观测的夏季大气显热源（Q1；阴影；K day^-1）与（e）PC1和（f）PC2的回归结果。灰色（黑色）打点表示通过90%（95%）置信水平的回归系数。红色虚线框表示阿拉伯海、热带东印度洋-海洋性大陆和孟加拉湾-西北太平洋区域。蓝色虚线框表示热带西南印度洋、赤道大西洋和热带东印度洋-西太平洋区域。定义同时在LBM格林函数实验和观测中显著的热源为相应南亚夏季风模态的最优大气热源。

文章链接：Lu, T., Hu, K., Huang, G., & Wang, Y. (2024). Optimal atmospheric heat sources for the interannual variability of South Asian summer monsoon. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL112059. https://doi.org/10.1029/2024GL112059