在气候变化背景下，热带海温与北极气候的联系变得更加紧密和复杂。然而，热带海温与北极气候之间的关系在气候变化下如何变化？物理机制是怎样的？目前仍不清楚。实验室年代际气候预测与长期气候变化预估团队开展研究，揭示了在气候变化下冬季厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）与次年春季北极地表气温之间关系的反转。该成果发表于《npj Climate and Atmospheric Science》。

在20世纪50至70年代，ENSO与北极春季气温关系为显著的负相关，此后该关系发生反转，至21世纪初转变为显著的正相关。气候变化下，ENSO激发的北传Rossby波列发生了变异，这使得中高纬度大气环流对ENSO的响应发生改变，导致了中纬度向北极的热量和水汽输送异常由负异常反转为正异常，这是ENSO与北极春季气温关系反转的关键因素。进一步分析表明，ENSO激发的北传Rossby波列受到与热带太平洋和北大西洋海温相关的西风急流变化所调节：海温的非均匀变化引起西风急流向极倾斜，使得与ENSO相关的北传Rossby波列路径发生改变，影响向北极的热量和水汽输送，最终使得ENSO与北极春季气温关系反转。

本研究表明，气候变化正在重塑热带与北极气候的联系，气候变化下大气背景场的改变使得热带海温与北极气候之间的联系机制发生了变异。与以往将热带-中高纬气候联系视为静态、稳定的遥相关理论框架不同，本研究论证了这种联系是动态的、具有年代际变异特征的复杂耦合过程，为气候系统内部联系如何随气候变化而改变提供了关键的证据。此外，本研究中所揭示的ENSO与北极春季气温关系的反转及机制，能够帮助提升春季北极区域地表气温的预测能力。

气候变化下热带和北极遥相关反转的示意图。上（下）图展示了偏冷（暖）时期，热带暖海温异常激发的北传Rossby波列及相关大气环流异常如何导致北极春季气温偏冷（暖）。

论文信息：

Tang, W. C., B. Sun*, N. Keenlyside, F. Li, S. P. He, H. Li, B. T. Zhou, and H. J. Wang, 2025: Reversed tropical-Arctic teleconnection under climate change. npj Clim. Atmos. Sci., 8, 368. https://doi.org/10.1038/s41612-025-01243-1