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青藏高原夏季大气热源准双周振荡（QBWO）年际强度变化影响中国降水格局，强QBWO年北向波列增强南方水汽输送，导致长江中下游及以南降水增多；弱QBWO年TP向外波列频发，削弱南方水汽，降水减少。机制涉及东亚-太平洋波列和北极波列的异常配置。（
朱 Zhu | 王梅荣 | 王军 | 段安民 | 周顺武 | 余中水
国家气候系统预测与风险管理重点实验室，教育部气象灾害重点实验室，南京信息科学技术大学气象灾害预报与评估协同创新中心，中国南京
摘要
本研究探讨了青藏高原（TP）上大气热源准双周振荡（QBWOI）强度的年际变化及其与中国夏季降水异常之间的联系。研究结果表明，在QBWOI强度较强的年份和较弱的年份中，准双周信号的传播特征存在明显差异。在QBWOI强度较强的年份，大多数准双周振荡从低纬度向TP北部传播，并伴随着增强的水汽输送，这些水汽在TP南部汇聚。相比之下，在QBWOI强度较弱的年份，从TP向外的传播更为频繁，导致区域性的水汽输出。与TP QBWOI的年际变化相对应，中国的降水呈现出不对称的模式：QBWOI强度较强的年份，长江中下游地区的降水量增加；而强度较弱的年份，TP南部的降水异常受到抑制。相关的大尺度环流模式表明，在QBWOI强度较强的年份，类似东亚-太平洋的波动列对西北太平洋的热带地区产生反气旋异常有贡献；而在QBWOI强度较弱的年份，由北极涛动驱动的来自北欧和北极的两个向东南方向传播的波动列，在TP东北部形成正压高度异常中起着更重要的作用。总体而言，TP QBWOI反映了与中国夏季降水年际变化密切相关的系统性大气结构。
引言
季节内振荡（ISOs）不仅是热带地区大气变化的一个显著特征（Madden和Julian，1971；Madden和Julian，1972），也是中高纬度地区的重要特征（Jeong等人，2008；Mao等人，2010；Wen等人，2011；Yang和Li，2016）。与ISO相关的大尺度环流在塑造全球天气和气候、影响降水变化（Mao等人，2010；Li和Mao，2018）、季风开始和演变（Wang和Duan，2015；Karmakar和Misra，2019；Liu等人，2024）以及极端事件的发生（Hsu等人，2016；Zhang等人，2021；Muhammad和Lubis，2023）方面起着关键作用。
人们已经对热带ISO的年际变化给予了相当多的关注，包括振荡周期、传播特征和强度（Hendon等人，1999；Kajikawa和Yasunari，2005；Liu等人，2016a；Wang和Chen，2016；Wang和Wu，2020；Wang等人，2022a）。从机制上讲，ISO强度（ISOI）的年际变化受到源区、传播路径及受影响区域内的背景大气条件的控制（Kajikawa和Yasunari，2005；Liu等人，2016b；Wang和Wu，2020）。这些热带ISO特征的年际差异可以显著影响热带和温带天气系统，改变大尺度环流，并塑造多尺度气候异常（Diamond和Renwick，2015；Li等人，2019；Raghavendra等人，2020）。例如，印度夏季季风开始和发展期间低层西风的建立与ISOI密切相关（Qi等人，2009）。在西北太平洋，热带气旋生成频率对ISOI的敏感性大于对季节平均异常或天气尺度变化的敏感性（Cao等人，2021）。此外，热带ISOI还调节着温带波动列的结构和演变（Zheng和Chang，2019）、梅雨季节的开始（Yao等人，2019）以及中国南部的上升运动强度（Zeng和Sun，2023）。
青藏高原（TP）作为中纬度地区的一个活跃ISO中心，在多种气象要素中显示出强烈的ISO信号，尤其是在其夏季大气热源中（Yang和Li，2017；Song等人，2019；Zhong等人，2020；Yuan等人，2023）。作为抬升的热源，TP可以直接加热中对流层，并对区域性和全球性天气及气候产生深远影响（Li等人，2016；Han等人，2024；Luo等人，2024）。先前的研究表明，TP的大气热源主要由准双周振荡（QBWO）信号主导（Zhu等人，2018；Ren等人，2019；Wang等人，2019b；Zhu等人，2025），这些信号具有复杂的起源和多样的传播路径。这些QBWO信号可以由东风垂直切变（Jiang等人，2004）和水汽平流（Yang和Li，2017）从低纬度地区传播到TP，也可以通过与东南方向传播的非定常波动列相关的中高纬度地区传播（Wang和Duan，2015；Yang和Li，2017；Wang等人，2018）。此外，TP本身也可以作为一个源区，向外输出ISO信号（Wang和Duan，2015）。
值得注意的是，TP大气热源的ISO特性也表现出明显的年际变化。主要振荡周期在不同年份之间存在显著差异，尤其是在1978年至1999年期间（Wang等人，2009）。TP ISO的发生频率和传播特征也随年份而变化（Peng等人，2012；Tian等人，2023）。此外，TP上的QBWO强度（QBWOI）也存在年际变化。例如，Tian等人（2023）研究了TP QBWOI对下游地区季节内降水的影响。Zhu等人（2025）进一步表明，TP ISOI与TP降水异常的南北反转模式密切相关。
与关于热带ISO变化及其气候影响的广泛研究相比，人们对TP ISOI的年际变化关注较少。特别是TP ISOI与中国降水异常之间的联系及其背后的物理机制仍不甚明了。鉴于QBWO信号在TP区域的主导地位，本研究旨在：（1）描述TP大气热源夏季QBWOI的年际变化特征；（2）阐明这种变化与中国降水异常之间的关系，重点关注相关的动力学和热力学过程。
数据集
本研究使用了日本55年再分析（JRA-55，Kobayashi等人，2015）中的每日大气变量，包括垂直速度、水平风速、气温和气压，水平分辨率为1.25°×1.25°，共12个垂直压力层（1000、925、850、700、600、500、400、300、250、200、150和100 hPa），以计算大气表观热源。此外还使用了散度、涡度、比湿和海平面压力等变量
与TP QBWOI相关的传播特征
1979年至2020年夏季期间，TP上10–20天过滤后的每日大气热源（1）的空间分布呈现出明显的南北偶极子模式，其中TP南部有一个强烈的中心（图1a）。然后计算了每年相应主成分（PC1）的夏季方差，并将其作为原始数据
TP QBWOI与中国夏季降水模式之间的非对称联系
鉴于夏季热强迫对TP的深远气候影响，特别是它与当地和下游降水异常的密切联系（Wu等人，2017；Han等人，2024；Luo等人，2025），本研究系统地探讨了TP QBWOI与中国夏季降水异常之间的潜在年际关系。图4a和b展示了强QBWOI年份和弱QBWOI年份夏季降水的综合结果及其差异场
相关的大尺度环流模式和潜在机制
图5展示了强QBWOI年份和弱QBWOI年份上层和下层位势高度和风场的综合模式。在强QBWOI年份，西北太平洋出现了明显的“+ – +”位势高度异常模式，在上层和下层都形成了明显的正压结构（图5a–c）。这种配置增强了长江东侧的西风流动，并在
总结
本研究系统地探讨了1979–2020年间TP QBWOI的年际变化特征及其与中国夏季降水异常之间的关系。值得注意的是，TP QBWOI的年际变化受到QBWO信号经向传播特征的强烈调节，在强QBWOI年份和弱QBWOI年份中，主导的传播模式有显著差异。在强年份，从低纬度起源的向北传播的扰动
CRediT作者贡献声明
朱 Zhu：可视化、方法论、研究、数据整理。王梅荣：写作——审稿与编辑、监督、概念化。王军：写作——审稿与编辑。段安民：写作——审稿与编辑。周顺武：写作——审稿与编辑。余中水：写作——审稿与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号42475129）和西藏科技创新基地的财政支持（项目编号XZ202401YD0008）的联合资助。
