中高纬大气季节内振荡（ISO）对区域天气和气候有重要的影响，也是次季节预测的重要来源之一。前人研究多关注于北半球，而对南半球中高纬ISO的来源和影响研究较少，次季节到季节（S2S）模式数据对其预测能力也还有待评估。近期，我院杨双艳教授和硕士研究生徐晴晗揭示了南半球中高纬ISO的两类主导模态，对南半球的延伸期预报有一定的指导意义，相关研究成果发表于《Journal of Climate》。
结果表明，南半球中高纬ISO的主导周期在10−30天，且存在东传和西传两类模态（图1）。东传波列纬向波数为3−4，从南印度洋向东传播，穿过南太平洋到达南美洲东海岸。西传波列纬向波数为2−3，起源于南美洲东海岸，向西传播至澳大利亚以南。东传波列的能量来源可能在西南太平洋和南印度洋，而西传波列的能量来源可能在南美洲东海岸。位势倾向的诊断结果表明，平均纬向风引导的季节内相对涡度的纬向梯度在波列的东传中起主要作用，而季节内经向风引导的平均相对涡度和地转涡度的经向梯度在波列的西传中起主要作用。此外，波列在南太平洋上空振幅增强可能是由于ISO扰动通过正压动能转换和势能转换从平均流中获得能量。这两类ISO还会通过对应的环流影响南美洲的地表气温和降水。S2S模式数据对东传和西传ISO的有效预测技能均可达17天，在完美模式的假设条件下潜在预测技能分别提高到20天和19天（图2）。
图1 南半球夏季250 hPa 10−30天滤波的位势高度异常的（a）EEOF1、（b）EEOF2、（c）EEOF3和（d）EEOF4。（a−d）中的黑点表示正中心或负中心，两点之间的距离表示半纬向波长。（e）由前五个EEOF模式解释的百分比方差（%）和抽样误差的单位标准差。（f）PC1和PC2之间的超前滞后相关系数。红色虚线表示0.05显著性水平；正（负）天意味着PC2领先（滞后）PC1。（g）与（f）相同，但为PC3和PC4之间的超前滞后相关系数
图2 （a）对东传ISO的实际预测技能（虚线；再分析资料与7个S2S模式集合平均值之间的二元异常相关）和潜在预测技能（实线；基于完美模式假设下的二元异常相关）随时间的函数关系。（b）同（a），但为西传ISO
论文信息：
Xu Q., and Yang S., 2023: Two Types of Mid-High-Latitude Intraseasonal Oscillations at Southern Hemisphere during Austral Summer. Journal of Climate, 1-45, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0860.1
