印尼-澳大利亚夏季风对印度洋和澳大利亚的气候、农业和生态系统具有深远影响。与东亚季风不同，印尼-澳大利亚夏季风主要活跃于每年的一月至三月，其强度表现出显著的年际变化。例如，2020年初，印尼-澳大利亚夏季风异常偏弱，导致澳大利亚北部和中部地区持续高温干燥。雨季的延迟不仅导致植被枯萎，还助推了大规模火灾的发生。而在2021年，印尼季风季的降水异常偏多，导致东努沙登加拉省爆发严重洪水和山体滑坡。
图：印尼-澳大利亚夏季风示意图
厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是热带地区季节性预测的主要依据。然而，与旱季（七月至九月）相比，印尼-澳大利亚夏季风的年际变化较少受热带海洋强迫的影响，这给当地对极端天气的提前预测预警与应对带来了挑战。因此，科学研究这一地区夏季风年际变化的影响因素和动力过程，对于减轻季风区极端天气事件对当地居民生产生活的影响具有重要意义。
近期，加州大学圣迭戈分校和休斯敦大学的研究团队发现了一种影响这一地区夏季风年际变化的本征大气模态。研究显示，尽管这一大气模态的水平结构与处于第八位相的“马登-朱利安振荡（MJO）”类似，但它并不直接与MJO相关。其激发机制主要是通过正压能量转换以及后续的对流-环流之间的正反馈过程。这一研究为理解印尼-澳大利亚夏季风的年际变率提供了新的视角。
图：印尼-澳大利亚夏季风年际变化的两个主要模态
该研究基于CAM6 大气环流模式实验，通过使用气候态月平均的海温场驱动大气模式，分离出完全由大气内在变率影响的夏季风系统年际变化。之后通过经验正交函数（EOF）分析，研究者分离出了控制印尼-澳大利亚夏季风年际变化的两个主要模态 (图a 和 b)，并将其与用来描述MJO的两个正交模态（图c和d）进行对比。一个显著的区别是，MJO的两个正交模态解释了相似的方差 （7.9% 对比 8.6%），而对于夏季风年际变化的两个正交模态，第一模态解释的方差是第二模态的近两倍 （21.3% 对比 10.8%）。这表明只有第一模态（图a中的偶极子结构）才是解释该地区夏季降水和表面风场年际变化的主要模态。进一步的分析显示，该模态在低频信号（周期长于100天）上显示出白噪声的特征，表明其具有低持续性。这一特性也暗示印尼-澳大利亚夏季风系统的可预报性较低，增加了对其预测的挑战。
论文信息：
Liang, Y., Xie, SP. & Zhang, H. An intrinsic low-frequency atmospheric mode of the Indonesian-Australian summer monsoon. npj Clim Atmos Sci 7, 240 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00792-1
点击【阅读原文】直达论文主页
