90年代中期以後🙅🏼，東亞夏季降水發生了明顯的年代際變化，主要降水型由三級子轉變為以30^oN為中心的南北振蕩偶極子，即“南旱北澇”或“南澇北旱”。大量研究已經從海-陸-氣相互作用和對流層內部動力學等角度探討了這種旱澇格局的成因#️⃣，並嘗試進行預報。但到目前為止，無論是統計模型還是動力模式，對東亞季風降水型的預測仍是重大挑戰⛈，這意味著一些重要的因素或機製尚未得到充分理解和認識。例如🤰🏽，準兩年振蕩(熱帶10公裏以上的緯向風)等中高層大氣信號，這在大多數統計模型和動力模式中常常被忽略。

近日⛹🏽，我系周文教授團隊和蘭州大學田文壽教授團隊合作在國際頂級期刊Nature Communications發表名為的《A stratospheric precursor of East Asian summer droughts and floods》研究，揭示了平流層準兩年振蕩對東亞夏季旱澇預測的應用前景及相關物理機製🍴。本研究由國家自然科學基金基礎科學中心項目“海-陸-氣系統與北半球中高緯極端天氣氣候”（項目號42288101）資助完成🥯，第一作者為我系張如華青年副研究員，通訊作者為周文教授👨‍🎤。

平流層準兩年振蕩（QBO）是熱帶平流層緯向東西風交替下傳的一種現象，其平均周期約為28個月。為了維持動量和熱成風平衡，QBO會在熱帶和副熱帶之間激發出次級環流圈，該次級環流圈逐漸下傳至上對流層區域，同時將緯向風異常帶到副熱帶上對流層。副熱帶緯向風變化擾動東亞上空Rossby波源，激發上對流層波流反饋並放大QBO的影響，導致東亞上空出現氣旋式環流異常。環流異常進一步調節溫度平流、垂直速度和水汽輸送，最終東亞降水出現以30^oN為中心南北振蕩的偶極子。

研究團隊基於QBO指數和傳統海溫信號構建了統計預測模型，並診斷了QBO對東亞降水南北振蕩偶極子的相對貢獻。結果表明該模型可以解釋東亞南北振蕩降水型方差的75.8%。2020年和2021年7-8月“南旱北澇”模態的30%歸功於QBO🎹，模型可以提前至少3個月預測夏季7-8月份旱澇分布。這一結果表明📷，QBO在東亞夏季降水變化中具有關鍵作用，利用熱帶平流層大氣進行夏季季節預測具有良好的前景🧑🏼‍✈️。

圖1🩲👨🏻‍🚀：QBO-海溫影響東亞降水機理示意圖及季節預測效果

論文信息：

Zhang, R., Zhou, W., Tian, W.et al. A stratospheric precursor of East Asian summer droughts and floods. Nat Commun 15, 247 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44445-y