青藏高原（TP）作为“世界屋脊”，不仅能够在同期通过感热气泵驱动机制(SHAP)（Wu et al., 1997）影响东亚夏季风（EASM）的形成与发展，其强迫效应还能够在春季超前一个季节调控EASM（Duan et al. 2005; Sun et al 2019）。而对于跨季节时间尺度的影响，气候系统的缓变分量（如土壤和海洋）在储存春季TP信号方面起着重要作用。尽管许多研究已从海气相互作用或者陆气相互作用的角度揭示了TP前期强迫对于ASM的影响，但往往仅揭示了季节平均的时间尺度上的响应信号，并未探索导致它们延续TP前期强迫信号的时间尺度的物理过程。
此外，过去研究中主要是使用感热通量以表征TP地表强迫效应，然而感热指标并不能很好体现TP与EASM降水在季节内的同步变化特征，具有一定局限性。近年来地表位涡（SPV）指数的提出（Sheng et al. 2021; He et al. 2022），被证明能够综合地表征TP的热力与动力强迫效应。因此，本研究采用了地表位涡指数，发现观测中EASM的降水对于春季TP表强迫的响应主要呈现三极型的空间分布特征（图1 b），而以往研究中利用感热得到的EASM响应结果呈现两极型的空间分布特征。此外，进一步基于TP-SPV指数的合成结果表明，6月降水的响应呈现出TP南侧增加，中国东部两极型的特征（图1 d），而7月降水响应特征则呈现自南向北正负正的三极型空间分布特征。而这种6月与7月不同月份降水对于TP前期强迫不同的响应特征（图1 e），在过往的研究中尚未得到系统的解释。
图1. （a）-（c）观测中春季TP-SPV与EASM降水SVD分解第一模态结果；（d）-（e）基于春季TP-SPV合成的6月与7月的EASM响应。
因此，团队进一步利用线性斜压模式与FGOALS-f2耦合模式设计了春季TP地表强迫的敏感性试验，发现之所以EASM降水在6月与7月的响应不同，根本原因在于土壤与海洋在延续前期TP强迫信号时发挥作用的时间窗口不同：春季TP地表强迫能够通过加热局地表层土壤，将信号储存在土壤，一直延续到6月底，持续时间约30天（图2 b1，b2，d）；TP地表强迫还能够激发向下游传播的波列，造成下游西北太平洋附近的海表温度以及次表层海温增暖，并且增暖的海温信号能够从6月中旬一直延续到7月底，持续时间约40天（图2 c1，c2，e）。而在土壤与海洋发挥作用的不同时间窗口下，6月由于土壤与海洋同时存储着前期TP强迫信号，TP局地暖土壤异常造成南侧气旋性环流，使得水汽自孟加拉湾输送到高原南部，而中国东部在西太暖海温异常控制下，受到北侧的反气旋式环流与南侧气旋式环流异常控制，形成两极型空间分布响应（图2 b1，b2）；而在7月由于TP局地的暖土壤异常信号消失，因此TP南侧的降水信号消失，而此时西太平洋暖海温响应占主导，中国东部地区的气旋性异常环流增强并向西延伸至大陆上，使得华南地区直接受到气旋控制，降水增加，而长江流域与华北则分别受到气旋北侧的北风与反气旋南侧南风控制，降水分别减少与增加，最终形成三极型降水空间分布格局（图2 c1，c2）。
图2. 春季TP-SPV影响EASM的机制示意图。图（a1，a2）展示了春季同期TP-SPV对于局地土壤与下游海洋的调制作用，图（b1，b2）展示了6月EASM降水对于前期TP强迫的响应，图（c1，c2）展示了对应7月的结果。图（d）与（e）展示了6月与7月土壤与海洋发挥作用的时间窗口。
本研究的主要意义是揭示了在ASM系统响应春季TP地表强迫的完整过程中，土壤与海洋并非孤立作用，而是存在着一种“接力效应”：春季高原强迫的信号首先导致高原及其下游区域的暖土壤响应，随后该信号激发的大气遥相关逐步影响并存储在海洋（西北太平洋）中，使得在土壤响应信号消失后海洋在后续时期仍能够通过持续的海‐气相互作用对季风降水进行调控。这种“接力效应”深化了TP跨季节地表强迫效应的科学认识，也为后续研究TP前期强迫信号对于EASM季节预测的改进作用提供了理论依据。
该成果于近期发表于《Journal of Climate》。论文的第一作者为中国科学院大气物理研究所的在读博士生何欣雨，通讯作者为中国科学院大气物理研究所何编研究员，合作者包括中科院大气所刘屹岷研究员，吴国雄院士以及生宸副研究员。该研究主要由国家自然科学基金（42275032, 42475020, 42305057），北京市“高创计划”青年人才托举工程（20250683）与国家超级计算天津中心的“天河”青索计划-气候气象海洋领域专项基金资助项目共同资助。本研究的计算得到了国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟设施”（EarthLab）的支持。
参考文献：
He, X., He, B., Liu, Y., Wu, G., & Sheng, C. (2026). The Relay Effect of Soil and Ocean on the Response of East Asian Summer Monsoon to Spring Surface Forcing over Tibetan Plateau. Journal of Climate, 39(9), 2351-2365. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-25-0467.s1
