西太平洋暖池6月對流增強(qiáng)的成因及其預(yù)測意義

薛峰 董嘯 范方興

中國科學(xué)院大氣物理研究所國際氣候與環(huán)境科學(xué)中心，北京 100029

1 引言

在北半球夏季期間，西太平洋暖池對流活動對東亞夏季風(fēng)異常變化有重要影響。Nitta（1987）發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱帶西太平洋海溫偏高時，局地對流活動增強(qiáng)，并激發(fā)Rossby波列向高緯度傳播，從而影響東亞地區(qū)氣候異常。此后，黃榮輝和孫鳳英（1994）發(fā)現(xiàn)夏季暖池對流活動對西太平洋副熱帶高壓（副高）兩次北跳有重要影響，當(dāng)暖池對流活動偏強(qiáng)時，副高北跳明顯，長江流域降水偏少，反之北跳則不明顯，長江流域降水偏多。Lu（2001a）還發(fā)現(xiàn)對流強(qiáng)弱能影響到副高的東西進(jìn)退，當(dāng)對流偏強(qiáng)時，其北部出現(xiàn)氣旋異常，副高加速東退，反之亦然。

已有研究還表明，暖池對流的年際變化受到ENSO循環(huán)的影響。Nitta（1987）的研究是針對西太平洋暖池海溫偏高的情況，這種情況多出現(xiàn)在La Ni?a 年和 El Ni?o 發(fā)展年，但二者的季節(jié)內(nèi)變化有所不同，前者最大異常出現(xiàn)在7月，而后者則在 8月（Xue and Zhao,2017; 薛峰等,2018）。與此不同的是，在El Ni?o衰減年夏季，印度洋海溫偏高，對流增強(qiáng)，激發(fā)出斜壓Kelvin波并傳播到西太平洋，導(dǎo)致暖池對流偏弱，西太平洋為反氣旋異常，副高加強(qiáng)西伸（Xie et al.,2009; Xue et al.,2018）。因此，在ENSO循環(huán)過程中，暖池對流增強(qiáng)和減弱的機(jī)理存在明顯差異，其異常強(qiáng)度也存在顯著的不對稱，其中El Ni?o衰減年對流減弱的強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于其他年份對流增強(qiáng)的強(qiáng)度。有鑒于此，在分析暖池對流強(qiáng)弱變化時，有必要將對流的增強(qiáng)和減弱分別處理和研究。

另一方面，暖池對流還存在顯著的季節(jié)內(nèi)變化。在氣候平均狀態(tài)下，南海夏季風(fēng)在5月下旬開始爆發(fā)，6月暖池對流開始逐漸發(fā)展并影響到其后對流的變化。Xue and Fan（2019）的研究表明，當(dāng)春季暖池偏暖時，6月對流偏強(qiáng)，局地海溫降低，7月對流隨之減弱，局地海溫升高，8月對流再度增強(qiáng)，造成暖池對流顯著的季節(jié)內(nèi)振蕩。在此過程中，局地海氣相互作用起到主導(dǎo)作用，形成6月和8月對流的顯著正相關(guān)。因此，6月對流異常對其后月份對流的變化以及夏季平均異常有重要的預(yù)報意義。另一方面，如果對比每個La Ni?a年對流變化，可以發(fā)現(xiàn)并非所有La Ni?a年6月對流均明顯增強(qiáng)，這說明6月對流與夏季平均的異常機(jī)理并不完全相同。除La Ni?a影響之外，還有其他因子能影響到初夏對流的發(fā)展。為此，我們首先根據(jù)合成結(jié)果分析了6月對流增強(qiáng)的影響因子，并選擇兩個典型年份做進(jìn)一步對比分析，希望為暖池對流異常變化和東亞夏季風(fēng)預(yù)測提供觀測和理論基礎(chǔ)。

2 資料和方法

文中根據(jù)NOAA提供的衛(wèi)星觀測向外長波輻射（Outgoing long-wave radiation,OLR）來表示暖池對流的強(qiáng)弱變化（Liebmann and Smith,1996），分辨率為2.5°（緯度）×2.5°（經(jīng)度），月平均海表溫度來源同上，分辨率為2°（緯度）×2°（經(jīng)度）（Huang et al.,2017），大氣環(huán)流再分析資料來源于美國國家環(huán)境預(yù)測中心和能源部，分辨率為2.5°（緯度）×2.5°（經(jīng) 度）（Kanamitsu et al.,2002）。此外，還使用常用的Ni?o3.4指數(shù)來鑒別La Ni?a 事件及其強(qiáng)度，該指數(shù)定義為（5°S～5°N,170°W～120°W）區(qū)域平均的海表溫度異常，當(dāng)該指數(shù)低于?0.5°C并持續(xù)6個月以上時，就認(rèn)為發(fā)生了一次 La Ni?a 事件（Trenberth,1997）。上述資料時間統(tǒng)一取為1979～2018年，共40年。

根據(jù)Lu（2001b）的研究結(jié)果，暖池對流定義為（10°N～20°N,110°E～150°E）區(qū)域平均的 OLR異常值，OLR負(fù)異常表示對流增強(qiáng)，正異常表示對流減弱。此外，考慮到在很多年份OLR異常在150°E以東與其西部有較大差異，這里定義的暖池范圍較Lu（2001b）中的略小。

3 合成分析

圖1為標(biāo)準(zhǔn)化的6～8月以及夏季平均暖池OLR時間序列，逐月平均和夏季對流異常均呈現(xiàn)出顯著的年際變化。此外，盡管6月與7月之間的相關(guān)不顯著（圖1a），但6月和8月之間的相關(guān)系數(shù)則達(dá)到0.53（圖1b），遠(yuǎn)超99%置信水平，同時6月和夏季平均的相關(guān)高達(dá)0.85（圖1c），因此6月對流異常對8月和夏季對流有重要的預(yù)測意義。根據(jù) Xue and Fan（2019）的研究結(jié)果，這種顯著相關(guān)主要是由于6月對流異常增強(qiáng)造成的，以下我們選取6月對流增強(qiáng)年份來合成分析其增強(qiáng)原因。

圖1 1979～2018年（a）6月和7月、（b）6月和8月、（c）6月和夏季平均標(biāo)準(zhǔn)化暖池地區(qū)向外長波輻射異常（6月為實(shí)線，其余為虛線，數(shù)字為相關(guān)系數(shù)）Fig.1 Normalized outgoing long-wave radiation (OLR) anomaly over the warm pool during 1979–2018: (a) Jun and Jul; (b) Jun and Aug; (c) Jun and summer mean.The anomaly in Jun is indicated by the solid line,and the others are indicated by the dashed line.The number is the correlation coefficient

根據(jù)圖1的結(jié)果，定義暖池6月對流異常增強(qiáng)年份為OLR異常值低于?0.5個標(biāo)準(zhǔn)差（約?5 W/m2）。在1979～2018年期間，共有12年達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，即1981年、1984～1986年、1990年、1999年、2001年、2004年、2011～2013年和2018年，其中低于?2.0標(biāo)準(zhǔn)差的年份有3年，即1984～1985年和2004年，而2011年僅為?0.5。此外，1984～1986年和2011～2013年連續(xù)3年6月對流異常增強(qiáng)，說明這種現(xiàn)象具有延續(xù)多年的特征。

圖2為上述12年合成的6～8月OLR異常分布，6月OLR顯著負(fù)異常位于南海到140°E，中心低于?15 W/m2，以北為較弱的正異常。7月的分布與6月有很大差異，OLR負(fù)異常東移至150°E以東，日本附近為正異常，但異常范圍較小，暖池地區(qū)OLR異常很弱（圖2b），8月的分布與6月類似，暖池地區(qū)為顯著的OLR負(fù)異常，因而形成6月和8月對流的顯著相關(guān)，這與圖1中的相關(guān)結(jié)果是一致的，也表明這種相關(guān)主要與6月對流異常增強(qiáng)有關(guān)。

在上述12年中，1990年為平常年，1986年、2004年和2018年為El Ni?o發(fā)展年，但冬春季仍維持明顯的 La Ni?a 狀態(tài)，其余8年為La Ni?a年，表明La Ni?a是6月暖池對流增強(qiáng)的主要背景。圖3為12年合成的Ni?o3.4指數(shù)演變情況，Ni?o3.4指

圖2 合成的向外長波輻射異常分布（單位：W/m2）：（a）6月；（b）7月；（c）8月。陰影區(qū)為超過95%置信水平的區(qū)域Fig.2 Composite OLR anomaly (W/m2): (a) Jun; (b) Jul; (c) Aug.Regions above 95% confidence level are shaded

圖3 合成的月平均 Ni?o3.4 指數(shù)Fig.3 Composite monthly mean Ni?o3.4 index

數(shù)從冬季到夏季La Ni?a信號明顯衰減，但全年Ni?o3.4指數(shù)均為負(fù)值，1月達(dá)到最小值（約?0.7°C），春季絕對值已經(jīng)小于 0.5°C，說明 La Ni?a信號不是很強(qiáng)。圖4進(jìn)一步給出12年合成的春夏季海溫異常分布，春季仍為明顯的La Ni?a型異常分布，日界線以東為顯著的海溫負(fù)異常，最強(qiáng)負(fù)異常低于?0.4°C，菲律賓以東為較弱的正異常（約 0.2°C），但并不顯著，說明該海域海溫并不完全受La Ni?a信號影響。夏季太平洋負(fù)異常很弱，顯著負(fù)異常轉(zhuǎn)移到熱帶印度洋和南海附近海域（圖4b）。春季暖池海溫偏高為6月對流發(fā)展提供了必要的熱力基礎(chǔ)，但夏季對流的發(fā)展促使局地海溫降低（圖2），從而造成暖池地區(qū)春季和夏季海溫異常相反。由于南海地區(qū)對流發(fā)展最早，這種現(xiàn)象在南海最為顯著。

除春季暖池海溫偏高之外，6月對流發(fā)展還與低層大氣環(huán)流的動力擾動有關(guān)。圖5為合成的6月850 hPa風(fēng)場異常，可見源自南半球的索馬里急流明顯偏強(qiáng)，從阿拉伯海到南海一帶的熱帶西風(fēng)隨之加強(qiáng)，觸發(fā)了6月暖池對流發(fā)展。蘇同華和薛峰（2010）發(fā)現(xiàn)當(dāng)西風(fēng)增強(qiáng)東進(jìn)到暖池地區(qū)時，與暖池東部的東風(fēng)交匯，產(chǎn)生東西風(fēng)切變，低層大氣強(qiáng)烈輻合，最終導(dǎo)致暖池對流增強(qiáng)，這與圖5的結(jié)果是一致的。此外，由于6月暖池對流發(fā)展，菲律賓以北為明顯的氣旋異常，日本附近為反氣旋異常，這也與以前的研究結(jié)果類似（Nitta,1987; Lu,2001a）。

4 1984年和1989年的對比分析

上一節(jié)的合成分析結(jié)果表明6月暖池對流發(fā)展與La Ni?a造成的暖池海溫偏高有關(guān)，但并非所有La Ni?a年6月對流明顯偏強(qiáng)。這里我們選擇1984年和1989年做對比分析，以進(jìn)一步分析6月暖池對流增強(qiáng)的原因。

如圖6所示，1984年為較弱的La Ni?a年，從冬到夏多數(shù)月份Ni?o3.4指數(shù)維持在?0.5°C左右，而 1989年則為強(qiáng) La Ni?a年，1月 Ni?o3.4 指數(shù)達(dá)到?1.9°C，春季仍維持在?1.0°C左右，超過 1984年約0.5°C。圖7為這兩年春季海溫異常分布，受La Ni?a的強(qiáng)迫影響，南海中部到 150°E 海溫偏高，1984年海溫異常約0.2°C，并向東北方向延伸，其分布與合成結(jié)果類似（圖4a），1989年異常較弱，但總體上兩年暖池海溫異常并無明顯差異，同時熱帶印度洋也偏冷。另一方面，兩年6月對流異常卻有明顯差異，1984年6月OLR標(biāo)準(zhǔn)差為?2.0，而1989年則為0.3（圖1a），夏季平均異常也有很大差異，分別為?1.5和?0.3（圖1c）。雖然1984年春季暖池較1989年略偏暖，但并非造成6月暖池對流顯著差異的主要原因，因此我們選擇這兩年來進(jìn)行對比分析。

圖4 合成的海表溫度異常（°C）：（a）春季；（b）夏季。陰影區(qū)為超過95%置信水平的區(qū)域Fig.4 Composite sea surface temperature (SST) anomaly (°C): (a) Spring; (b) summer.Regions above 95% confidence level are shaded

圖5 合成的850 hPa風(fēng)場異常（陰影區(qū)為超過95%置信水平的區(qū)域）Fig.5 Composite 850-hPa wind anomaly (regions above 95% confidence level are shaded)

圖8為 1984年 6月 850 hPa風(fēng)場異常和 OLR異常分布。類似于合成結(jié)果（圖5），索馬里越赤道氣流偏強(qiáng)，從阿拉伯海到南海的熱帶西風(fēng)明顯偏強(qiáng)，異常超過5 m/s（圖8a）。在偏強(qiáng)西風(fēng)氣流的強(qiáng)迫下，暖池對流顯著增強(qiáng)，南海到150°E一帶OLR 異常達(dá)到－20 W/m2，局部低于－40 W/m2，江南到日本南部為較弱的OLR正異常（圖8b）。由于暖池對流增強(qiáng)的影響，南海北部激發(fā)出氣旋異常，東北亞到日本東部沿海為反氣旋異常，這種異常環(huán)流型與Nitta（1987）發(fā)現(xiàn)的太平洋—日本型遙相關(guān)是一致的（圖8a）。另外，從澳大利亞到孟加拉灣的越赤道氣流也偏強(qiáng)，導(dǎo)致該地區(qū)對流增強(qiáng)，但由于春季海溫偏低，OLR異常較弱，說明對流增強(qiáng)同時受到海溫和大氣擾動的共同影響。

圖6 1984年和 1989年月平均 Ni?o3.4 指數(shù)Fig.6 Monthly mean Ni?o3.4 index in 1984 and 1989

為進(jìn)一步說明熱帶西風(fēng)擾動對暖池對流的影響，圖9 給出 6月（10°N～20°N）緯度平均的 80°E（印度附近）西風(fēng)和120°E（菲律賓附近）的OLR逐日變化。在6月初，對流尚未充分發(fā)展，OLR約為240 W/m2，自6月10日之后，西風(fēng)開始急速增強(qiáng)，15～19日期間達(dá)到13～16 m/s（圖9中實(shí)線）。隨著西風(fēng)的不斷增強(qiáng)，對流開始明顯發(fā)展，20～25日期間 OLR 下降到 110 ～150 W/m2（圖9中虛線）。同時，西風(fēng)極值和OLR極值也有很好的對應(yīng)關(guān)系，西風(fēng)在7日達(dá)到極小值（約2 m/s），OLR 極大值在 12日（約 220 W/m2），滯后約5 d，西風(fēng)極大值出現(xiàn)在16日（約16 m/s），對應(yīng)的 OLR極小值在23日（約110 W/m2），滯后約7 d。因此，上游西風(fēng)增強(qiáng)促進(jìn)了下游暖池對流的發(fā)展，二者之間存在明確的超前和滯后關(guān)系。

圖10為西風(fēng)最強(qiáng)期間（34候，6月15～19日）西風(fēng)異常和后1候（35候，6月20～24日）OLR異常分布，第34候風(fēng)場異常與月平均異常類似（圖8a），越赤道氣流偏強(qiáng)，從阿拉伯海到南海的西風(fēng)也明顯偏強(qiáng)。由于西風(fēng)增強(qiáng)的影響，第35候暖池對流明顯增強(qiáng)，OLR最小異常值低于?80 W/m2（圖8b），這與圖9中OLR逐日變化是一致的。此外，第34候東亞沿海地區(qū)北風(fēng)異常也明顯偏強(qiáng)，對暖池對流增強(qiáng)也起到一定作用，但由于北風(fēng)異常持續(xù)時間較短，在6月平均風(fēng)場異常中不夠明顯（圖8a）。

圖11為 1989年 6月 850 hPa風(fēng)場和 OLR異常分布，雖然阿拉伯海西風(fēng)偏強(qiáng)，但異常較弱且僅限于局地，未能像1984年6月那樣進(jìn)一步東伸至南海地區(qū)（圖8a），因此難以觸發(fā)暖池對流發(fā)展，OLR異常較弱，這與圖1的結(jié)果是一致的。此外，由于1989年春季南海北部海溫偏低，南海北部到華南出現(xiàn)一個范圍較小的OLR正異常，對應(yīng)于一個較弱的反氣旋異常，因此南海的偏北風(fēng)異常是局地現(xiàn)象，這與圖10a中來自高緯度的北風(fēng)擾動不同。因此，盡管1989年是一個強(qiáng)La Ni?a年，由于缺乏大氣擾動的動力強(qiáng)迫，加之該年春季暖池海溫較1984年略微偏低（圖7b），6月暖池對流未能發(fā)展。

圖7 （a）1984年和（b）1989年春季海表溫度異常（°C）Fig.7 SST anomalies (°C) in spring in (a) 1984 and (b) 1989

圖8 1984年 6月（a）850 hPa 風(fēng)場異常和（b）向外長波輻射異常（單位：W/m2）Fig.8 (a) 850-hPa wind anomaly (m/s) and (b) OLR anomaly (W/m2) in Jun 1984

圖9 1984年 6月逐日 10°N～20°N 緯度平均的 850 hPa 80°E 緯向風(fēng)（實(shí)線）和120°E向外長波輻射（虛線）Fig.9 Daily 850-hPa zonal wind at 80°E (solid line) and OLR (dashed line) at 120°E averaged over 10°N?20°N latitudes in Jun 1984

值得重視的是，6月暖池對流異常能影響到其后7～8月的對流異常。圖12為1984年和1989年沿15°N候平均OLR異常經(jīng)度—時間剖面，由于1984年6月對流偏強(qiáng)，引起局地海溫降低，7月對流偏弱，局地海溫升高，8月對流再次增強(qiáng)，局地海氣相互作用導(dǎo)致暖池對流呈現(xiàn)顯著的季節(jié)內(nèi)振蕩（Xue and Fan,2019）。與此不同的是，1989年 6月對流偏弱，暖池對流直到7月中旬之后才明顯增強(qiáng)，OLR最小值出現(xiàn)在7月底到8月初，季節(jié)內(nèi)振蕩不明顯。這與2016年的情況有些類似，6月對流偏弱導(dǎo)致局地海溫升高，為后期對流發(fā)展提供了熱力基礎(chǔ)（薛峰等,2020）。因此，雖然這兩年暖池對流總體上偏強(qiáng)，但季節(jié)內(nèi)變化差異很大，導(dǎo)致夏季平均異常也有很大差異，兩年OLR標(biāo)準(zhǔn)差分別為?1.5和?0.3（圖1c）。另外，暖池對流的季節(jié)內(nèi)振蕩以局地變化為主，并無明顯的傳播，這與經(jīng)典的Madden-Julian振蕩向東傳播不同（Madden and Julian,1972）。

圖10 1984年（a）34 候 850 hPa 風(fēng)場異常和（b）35 候向外長波輻射異常（單位：W/m2）Fig.10 (a) 850-hPa wind anomaly at pentad 34 and (b) OLR anomaly at pentad 35 (W/m2) in 1984

5 小結(jié)和討論

本文使用觀測OLR資料和其他多種再分析資料，研究了西太平洋暖池6月對流增強(qiáng)的原因。合成分析表明，春季暖池地區(qū)海溫偏高為6月對流發(fā)展提供了熱力基礎(chǔ)，同時大氣內(nèi)部擾動特別是與越赤道氣流相關(guān)的熱帶西風(fēng)增強(qiáng)也是觸發(fā)暖池對流發(fā)展的必要條件。當(dāng)6月對流偏強(qiáng)時，由于局地海氣相互作用的影響，7月對流偏弱，但8月對流再度增強(qiáng)，導(dǎo)致暖池對流形成顯著的季節(jié)內(nèi)振蕩，因此6月對流增強(qiáng)對其后月份對流異常變化有重要的預(yù)測價值。1984年和1989年的對比分析也進(jìn)一步說明了大氣擾動對暖池對流增強(qiáng)有重要的強(qiáng)迫作用，當(dāng)大氣擾動偏弱時，即使暖池海溫偏高，6月對流也難以發(fā)展。綜合來看，海溫偏高的熱力影響是第一位的，而大氣的動力強(qiáng)迫是第二位的。

在所選的12個6月對流偏強(qiáng)年份中，除1990年外，其余年份春季均為明顯的La Ni?a型海溫分布，說明暖池海溫偏高主要與La Ni?a強(qiáng)迫影響有關(guān)。另一方面，1984年為較弱的 La Ni?a年，1989年則為強(qiáng)La Ni?a年，但1984年春季暖池海溫較1989年偏高，這說明暖池海溫異常還存在明顯的局地變化特征。在預(yù)測6月對流異常變化時，除La Ni?a信號外，還需要考慮暖池局地海溫異常變化。此外，由于La Ni?a信號可以持續(xù)多年，6月對流增強(qiáng)的現(xiàn)象也可以連續(xù)多年出現(xiàn)，如1984～1986年和2011～2013年均連續(xù)3年出現(xiàn)6月對流增強(qiáng)，這對暖池對流的長期預(yù)測有一定的參考意義。

如上所述，6月暖池對流增強(qiáng)與La Ni?a型海溫異常特別是暖池地區(qū)海溫偏高有關(guān)。如果6月對流增強(qiáng)，通過局地海氣相互作用還能持續(xù)影響到7～8月的對流變化。但我們同時注意到，即使在強(qiáng)El Ni?o衰減年如2016年，局地海氣相互作用對暖池對流季節(jié)內(nèi)變化仍有重要影響。由于El Ni?o的強(qiáng)迫影響，2016年春季熱帶印度洋偏暖，6～7月對流偏強(qiáng)，抑制了同期暖池對流的發(fā)展，但對流偏弱又造成太陽輻射增強(qiáng)，局地海溫升高，當(dāng)8月印度洋對流減弱之后，暖池對流開始強(qiáng)烈發(fā)展（薛峰等,2020; 段欣妤等,2020）。因此，局地海氣相互作用的影響并不依賴于ENSO位相，雖然局地海氣相互作用受La Ni?a信號影響，但實(shí)際上二者是兩種不同性質(zhì)的信號，前者主要調(diào)制夏季暖池對流的季節(jié)內(nèi)變化，表現(xiàn)為對流與海溫的負(fù)反饋關(guān)系，時間尺度約為1個月，而La Ni?a的時間尺度很長，并通過影響暖池海溫來影響夏季對流的異常變化。

圖11 同圖8，但為 1989年 6月Fig.11 Same as Fig.8,but for Jun 1989

需要強(qiáng)調(diào)指出的是，暖池對流增強(qiáng)與減弱并不是一種簡單的反對稱現(xiàn)象。例如，在El Ni?o衰減年，由于熱帶印度洋偏暖，夏季對流偏強(qiáng)，激發(fā)Kelvin波并東傳至熱帶西太平洋，從而抑制了暖池對流發(fā)展（Xie et al.,2009; Xue et al.,2018）。雖然暖池局地海溫偏低也能在一定程度上造成6月對流偏弱，但起主導(dǎo)作用的則是印度洋對流增強(qiáng)的強(qiáng)迫影響（薛峰等,2020）。另外，由于 El Ni?o 衰減年暖池對流減弱的異常強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于其他年份的對流增強(qiáng)，如果在整個時間序列中不把對流的增強(qiáng)和減弱分開處理，所得結(jié)果主要反映了對流減弱的信號，掩蓋了對流增強(qiáng)的信號，從而不能真實(shí)反映出暖池對流與海溫的相互關(guān)系，造成海溫偏高對應(yīng)于對流偏弱的假象（Wang et al.,2005），這是本文僅選擇對流增強(qiáng)年份進(jìn)行合成分析的主要原因。實(shí)際上，來自熱帶印度洋和北大西洋的強(qiáng)迫抑制了暖池地區(qū)對流發(fā)展，從而造成局地海溫升高（段欣妤等,2020），海溫偏高和對流偏弱均是其他大洋的強(qiáng)迫結(jié)果。與El Ni?o衰減年類似，本文合成結(jié)果中暖池對流偏強(qiáng)與夏季海溫偏低（即圖4b暖池海溫負(fù)異常）的關(guān)系應(yīng)理解為對流偏強(qiáng)導(dǎo)致海溫降低，并不是海溫偏低導(dǎo)致對流增強(qiáng)，二者均是La Ni?a的影響結(jié)果。因此，無論是El Ni?o衰減年還是La Ni?a年，暖池地區(qū)夏季平均海溫異常均是被動的角色。此外，暖池地區(qū)海氣相互作用的時間尺度約為1個月，將夏季平均的對流異常與同期海溫異常比較來分析海氣相互作用在時間尺度上是不合適的。例如，Hu and Wu（2016）比較了熱帶西太平洋和印度洋地區(qū)季度異常和月平均異常，發(fā)現(xiàn)前者主要受ENSO強(qiáng)迫影響，而后者主要與局地海氣相互作用有關(guān)，這與我們的研究結(jié)果是一致的（薛峰等,2020）。

圖12 （a）1984年和（b）1989年沿15°N候平均向外長波輻射異常的經(jīng)度－時間剖面（單位：W/m2）Fig.12 Longitude?time cross sections of pentad-mean OLR anomalies along 15°N (units: W/m2) in (a) 1984 and (b) 1989

另一方面，我們的研究結(jié)果表明前期海溫偏高引起后期對流偏強(qiáng)，前者超前后者約1個月，二者關(guān)系并非早期研究中的同時關(guān)系（Xue and Fan,2019），如果將二者異常變化同時比較會得到不合理的結(jié)論。因此，使用“兩步法”（即海洋強(qiáng)迫大氣模式）預(yù)測暖池對流和夏季降水異常仍具有合理性，特別是在La Ni?a年，春季暖池海溫偏高有利于6月和夏季對流發(fā)展，這也是季度預(yù)測在La Ni?a年率先取得成功的重要原因（曾慶存等,1990）。但在 El Ni?o 衰減年，由于暖池對流偏弱主要是熱帶印度洋和北大西洋強(qiáng)迫所致，使用“一步法”（即海氣耦合模式）預(yù)測則更為合理。

目前，大量研究主要關(guān)注于前期熱帶海溫異常特別是ENSO信號對東亞夏季風(fēng)異常包括暖池對流的影響和季度預(yù)測，但由于大氣擾動的隨機(jī)性及其對暖池對流和東亞夏季風(fēng)的影響，東亞地區(qū)夏季氣候異常的季度預(yù)測準(zhǔn)確性仍受到很大限制。雖然來自南半球環(huán)流變化包括熱帶西風(fēng)異常超前于6月暖池對流的變化，但由于超前時間僅為5～10 d，這種信號難以用于季度預(yù)測。因此，在已有季度預(yù)測的基礎(chǔ)上，必須加強(qiáng)季節(jié)內(nèi)變化包括月平均尺度的預(yù)測，從而進(jìn)一步提高預(yù)測水平（薛峰和蘇同華,2018）。迄今為止，很少研究涉及到6月初始異常對后續(xù)月份的影響，從本文的研究結(jié)果看，6月暖池對流顯著增強(qiáng)是預(yù)測7～8月對流變化的一個重要信號。由于暖池對流異常還能進(jìn)一步影響到東亞夏季風(fēng)的異常，這個結(jié)果對提高東亞夏季風(fēng)的季節(jié)內(nèi)變化也有重要意義，值得進(jìn)一步研究。