秋季南極濤動異常對冬季中國南方降水的影響

錢卓蕾

浙江省紹興市氣象局，紹興312000

1 引言

近些年來，我國冬季極端降水和降雪事件頻發，引起了科學家的極大關注。在我國南方地區，冬季降水異常偏多也時常造成冬汛和雨雪冰凍災害；降水異常偏少則可導致干旱，影響農業生產和生活。2008年初的嚴重雨雪冰凍事件就造成了嚴重的災害，引起了極大的關注。但是，在預測冬季降水方面，尚缺少物理基礎和有效的方法，因此亟待加強有關研究工作。

一些學者對我國冬季降水的影響因素做了研究工作，并指出：我國冬季降水年際變化的 EOF1與ENSO循環以及東亞冬季風強度的變化有密切的關系（王林等，2011）；在1、2月強（弱）東亞冬季風易造成南方冬季降水偏少（多）（曾劍等，2010）；李維京和丑紀范（1990）通過分析 1951年至1984年北半球500 hPa平均高度場和長江中下游降水，指出歐亞遙相關型（EU）是長江中下游地區冬季降水的主要影響因子；當冬季EU處于正（負）位相時，我國東部降（增）溫，降水減少（增加）（劉毓赟和陳文，2012）；孫建奇等（2009）對我國東部北方一次暴雪異常天氣的研究發現，持續異常的北極濤動（AO）、南極濤動（AAO）、歐亞型遙相關（EU）以及北太平洋濤動（NAO）等大氣模態是重要的前期大氣環流背景；帥嘉冰等（2010）認為我國冬季降水量與AO的相關關系具有明顯的年代際變化特征；西伯利亞高壓對中高緯亞洲大陸平均溫度和降水都有顯著影響（龔道溢等，2002）。

以往對冬季降水的研究主要側重于北半球環流異常的影響，而對南半球的關注較少。南極濤動（Antarctic Oscillation，簡稱AAO）是南半球中高緯主要的氣候變率模態，具有很強的緯向對稱性，它表現為以南極大陸為中心的氣壓與中緯度地區反位相變化的特征。龔道溢等（1998）將AAO指數定義為40°S和65°S上標準化緯向平均海平面氣壓差。中國科學家對南半球環流進行了大量的研究，發現其對北半球大氣環流異常有重要影響，分析了AAO和南半球大氣環流異常與東亞不同季節降水以及溫度的緊密聯系，并將其作為中國氣候季節和年度預測的一個重要因子：孫淑清等（2007）指出澳大利亞東側的環流異常和西太平洋熱帶氣旋活動頻數密切相關；王會軍等（2003，2006）的研究表明當南半球對流層上層緯向風為正位相（負位相）時，東亞季風區對流層上層和低層的季風環流均為減弱（加強），索馬里急流的年際變化與全球范圍內環流相聯系，尤其與東亞沿岸的異常波列分布有關；春季AAO加強，則馬斯克林高壓和澳大利亞高壓加強，夏季東亞長江流域至日本一帶多雨（Xue et al.，2003）；范可和王會軍（2006a，2006b，2007a）研究發現：南半球的中高緯大氣環流是有可能作為東亞氣候短期預測的一個重要因子，冬、春季的AAO與中國北方沙塵頻次在年際變化上有顯著的反相關關系，AAO強年不利于東亞冬春兩季冷空氣的活動；宋潔和李崇銀（2009）提出 AAO和滯后其 25～40天的類似于北大西洋濤動的偶極子模態，以及伴隨這一偶極子模態而出現的北半球中緯度緯向風異常之間存在著統計上的聯系；高輝等（2003）發現當春季尤其是5月AAO異常強（弱）時，常常對應于夏季江淮流域降水的偏多（少），梅雨出梅偏晚（遲），梅期長度偏長（短）。基于樹木年輪復原的降水資料，Wang and Fan（2005）指出AAO的異常和我國華北降水有顯著反相關關系。

關于AAO與夏季降水的聯系已經有了比較系統的研究工作，但是對于 AAO對冬季降水的影響，尤其是秋季AAO對冬季降水的前期效應，目前還沒有比較深入的研究。本文主要是利用最新資料，通過統計方法分析了秋季AAO對冬季我國南方降水的作用，目的是進一步探索AAO對東亞氣候的影響，并為南方地區冬季降水的預報提供方法和依據。

2 資料選取

所用資料：（1）國家氣候中心160站降水資料；（2）NCAR/NCEP月平均再分析資料，資料水平分辨率為 2.5°×2.5°網格；（3）NOAA 相關網站提供的月平均AAO指數序列。為方便計，文中所稱冬季是指12月至次年2月，冬季降水量指冬季3個月的累積降水量，時間長度為1979～2012年。

3 秋季AAO與南方冬季降水的聯系

利用統計手段劃分降水區的方法，首先找出冬季南方降水變率最大的測站，選取區域（22°N～32°N，104°E～124°E）內與該測站顯著相關的站點，將這些站點的冬季平均降水量作為我國南方地區冬季降水量。計算南方冬季降水的時間序列，與秋季AAO的時間序列進行比較分析（圖1），可以看到：兩者有反相變化趨勢，相關系數為?0.47。從低頻變化部分可以更清楚地看到兩者的位相是相反的，這種年代際反相關關系在 90年代以后更為顯著。在1979～2011年的33 a中，秋季AAO 為正距平的年數有18 a，其中有14 a隨后的冬季南方地區降水距平為負，占總年份的 77.8%；秋季 AAO為負距平的年數有15 a，其中有9個年份隨后的冬季南方降水距平為正，占總年份的60%。秋季AAO超過0.5個標準差的年數有6 a，所有這些年隨后的冬季南方地區降水距平都為負；秋季AAO 低于負的0.5個標準差的年數有10 a，這8個秋季隨后的冬季南方降水距平均為正。以0.5個標準差為劃分標準，將秋季 AAO 超過 0.5個標準差的年份歸為秋季AAO偏強年份；低于－0.5標準差的年份歸為秋季AAO偏弱的年份，選取了6個AAO異常偏強年（分別是 1985、1993、1999、2001、2008、2010年）和10個AAO異常偏弱年（分別是1980、1988、1991、1994、1996、1997、2000、2002、2009、2011 年）。

圖1 1979～2011年秋季AAO指數（實線）和1979/1980～2011/2012年冬季中國南方降水量標準化距平（點劃線）時間序列Fig.1 Time series of autumn Antarctic Oscillation index (AAO, solid line) in 1979–2011 and winter precipitation in southern China(Standardized anomaly) in 1979/1980–2011/2012 (dash-dotted line)

對秋季AAO正負異常年份對應的冬季160臺站降水進行合成分析，得到降水距平合成圖（圖2）：AAO正異常年，除了個別站點，我國南方地區的降水都為負距平分布，中心位于華南地區，絕對值大于80 mm；而在AAO負異常年，從山東南部到廣西北部連線的右側東南部地區都為明顯的正距平區，中心也位于華南，超過80 mm。因此，在秋季AAO正位相年份隨后的冬季南方地區降水容易偏少，而秋季AAO負位相年份隨后的冬季南方地區降水容易偏多。

為了進一步分析秋季AAO與冬季降水的耦合關系，將 1979～2011年秋季南半球海平面氣壓場與隨后冬季 160站降水進行奇異值分解（SVD），氣象要素左場取 1979～2011年秋季南半球海平面氣壓場，右場是1979/1980～2011/2012年冬季中國160站降水量。圖3是奇異值分解的左右場第一模態，第一模態所占的解釋方差為85%，對應的時間系數的相關是 0.58（通過 95%的信度檢驗），說明秋季南半球氣壓場與冬季降水存在很好的聯系。第一模態的左場上，南半球中、高緯地區分別表現出環狀的顯著正、負值區，兩者呈現反位相變化，這正是AAO的正位相特征。在右場上，可以看到，在我國南方地區都有明顯的負值區域，中心在華南地區。奇異值分解的相關分析與上文的結果是一致的，同樣表明秋季AAO的正位相與冬季南方降水偏少的情況相對應；而秋季AAO負位相與冬季南方降水偏多的情況相對應。

4 與秋季AAO相聯系的冬季北半球大氣環流異常

張自銀等（2008）指出我國南方降水主要受對流層850 hPa至200 hPa環流異常的作用。我們對北半球對流層高低層主要大氣環流指標與南方冬季降水的關系進行分析，考慮了東亞西風急流指數、歐亞遙相關型（EU）、西太平洋遙相關型（WP）、北極濤動（AO）和南支槽活動指數等指標，分別計算它們與南方冬季降水序列的相關系數，為－0.3、0.35、－0.19、0.23、0.32，可以看到，東亞西風急流、歐亞遙相關（EU）和南支槽與南方冬季降水的相關通過 5%顯著性檢驗，表明以上這三個因子對于南方冬季降水有重要影響。

圖2 秋季AAO正異常（a）和負異常（b）年合成的冬季中國南方降水分布（單位：mm）。陰影表示通過0.05顯著性檢驗的區域Fig.2 Composites of the winter precipitation anomalies (unit: mm) for southern China based on the autumn positive (a) and negative (b) AAO anomaly years.The shaded areas pass the significance level of 0.05

圖3 秋季南半球海平面氣壓場（a）與中國南方冬季降水（b）SVD的第一模態。陰影區是通過0.05顯著性檢驗的區域；降水分布已經放大100倍Fig.3 The leading SVD (Singular Value Decomposition) modes for (a)the autumn SHSLP (Southern Hemisphere Sea Level Pressure) anomalies and (b) the winter precipitation in China.The shaded areas pass the significance level of 0.05; the values of winter precipitation are multiplied by 100

冬季東亞高空西風急流是影響東亞和我國天氣氣候的重要系統，東亞副熱帶西風急流的季節性變化與冬、夏季風的爆發有密切的關系。冬季西風急流強度指數體現了西太平洋與高緯大陸的熱力對比，較好地反映了西伯利亞高壓與阿留申低壓的強度變化，可作為表征冬季風強弱變化的一個定量指標，急流增強（減弱）對應西伯利亞冷高壓和阿留申低壓加強（減弱），東亞冬季風偏強（弱）（況雪源等，2008）。而強（弱）東亞冬季風易造成南方冬季降水偏少（多）（曾劍等，2010）。圖4給出了冬季200 hPa緯向風距平在前期秋季AAO強弱年的合成分布，圖中顯示：AAO偏強年，我國25°N～40°N之間有顯著正距平中心，25°N以南為顯著負距平區，表明對流層高層的副熱帶西風急流明顯增強，東亞冬季風增強，意味著我國南方地區降水減少；AAO偏弱年，異常區的分布基本相反，我國上空的負異常較AAO偏強年的負距平偏弱，范圍偏小，負異常表明該地區上空的副熱帶西風急流減弱，東亞冬季風減弱，我國南方地區降水增多。從合成分布差值場上可以更清楚地看到秋季AAO強弱年的西風急流差異（圖略）：從青藏高原到日本南部地區都為顯著的正距平，東亞冬季風在秋季AAO從偏強年到偏弱年的強度有明顯的減弱趨勢。

從500 hPa和700 hPa合成距平環流場（圖5）可以看到：在秋季AAO正異常年，在歐亞大陸上，主要表現為－、＋、－的波列分布，類似于Wallace and Gutzler（1981）定義的歐亞遙相關型（EU），在平均環流場上這些異常區分別對應歐洲西部槽，烏拉爾山高壓脊和亞洲東部槽，即歐洲西部槽、烏拉爾山高壓脊和東亞沿岸大槽均偏強，表明歐亞大陸中高緯度地區環流的經向度較大，南下的冷空氣勢力強。其中正異常區范圍較大，往西南一直延伸到阿拉伯半島，往東南一直延伸到我國華南以南地區，而 30°N以南的我國大陸地區正是南支槽和南支急流活動的位置，說明當AAO為正異常時，南支槽偏弱。在西太平洋上，表現為北正南負的異常分布，阿留申低壓和南部的副熱帶高壓異常偏弱，西太平洋上南北位勢差異偏小，不利于暖濕氣流輸送。而在秋季AAO負異常年，環流形勢完全相反。歐亞大陸上表現為＋、－、＋的波列，歐洲西部槽、烏拉爾山高壓脊和東亞沿岸大槽均偏弱，中高緯度地區環流緯向型分布較明顯，不利于高緯度強冷空氣南下。負異常覆蓋了 30°N以南廣大地區，說明南支槽較常年偏強。西太平洋上的環流型主要為南正北負，西太平洋副高偏強偏南，有利于暖濕氣流輸送到我國南方地區。

南方冬季降水與南支槽上的擾動密切相關。這里用700 hPa經向風緯向偏差的平方來表示擾動。計算秋季AAO正負異常年的擾動情況（圖6），可以發現：在秋季AAO正異常年，我國南方地區基本都為擾動負距平區，西南急流上的擾動較少，而我國北方地區有很強的正距平中心，正異常區一直往南延伸到 30°N附近，表明強冷空氣活躍南下，不利于西南氣流北抬；秋季AAO負異常年，南方地區為正距平區，西南急流上的擾動活躍，暖濕氣流輸送較強。同時可以看到：北方地區也存在較弱的正距平區，保證了存在一定強度的冷空氣南下影響，與北上的暖濕氣流交匯在我國南方地區形成降水。在差值場上，擾動的特征更加明顯：在東亞地區，30°N以南是顯著的正距平區，30°N以北是顯著的負距平中心，表明秋季AAO正異常年的冷空氣活動強度要明顯強于負異常年，而暖空氣活動強度明顯弱于負異常年。

圖4 秋季AAO正異常（a）和負異常（b）年合成的冬季200 hPa緯向風距平場（單位：m/s）。陰影表示通過0.05顯著性檢驗的區域Fig.4 Composite of the 200-hPa zonal wind anomaly field (unit: m/s) based on the autumn positive (a) and negative (b) AAO anomaly years.The shaded areas pass the significance level of 0.05

圖7是秋季AAO強弱年對應的850 hPa距平風場和OLR距平分布，當前期秋季AAO異常偏強時，中高緯度的主要特征是巴爾喀什湖附近和西北太平洋上有異常反氣旋，烏拉爾山地區有較弱的異常反氣旋，而東亞沿岸有異常氣旋，中低緯度在西北印度洋、南海和西太平洋上各有一個異常氣旋，在這些異常氣旋和反氣旋的影響下，我國大部分地區出現異常偏北風，不利于南方暖濕氣流向北輸送，異常偏南風主要出現在 15°N以南的海洋性大陸地區。相應地，反映在 OLR場上，主要表現為我國大部分地區為 OLR弱正距平區，而受到異常氣旋的輻合上升作用的影響，海洋性大陸區域為明顯OLR負距平區，對流偏強；前期秋季AAO異常偏弱時，流場形勢是基本相反的：自烏拉爾山到里海附近均存在異常氣旋，西北太平洋上也出現異常氣旋式環流，東亞沿岸存在異常反氣旋環流，西北印度洋和菲律賓地區也出現了異常反氣旋環流，與正異常年南海和西太平洋的異常氣旋環流相比，負異常年的菲律賓地區反氣旋環流偏南，因此副高強度是偏強的，位置是偏南的。這種形勢分布使得我國大部分地區出現異常偏南風，有利于向南方降水區輸送水汽。在 OLR距平場上，我國大部分地區為 OLR弱的負距平區，而海洋性大陸區域出現了OLR正距平，這與副高異常偏強偏南抑制對流活動有關。從圖7中還可以看到，冬季南方降水水汽來源主要有3個，印度洋—孟加拉灣、南海和西太平洋。正異常年以上三個地區的異常氣旋環流減弱了這些水汽源地的輻散和對外輸送，而負異常年出現的反氣旋環流則加強了水汽源地的輻散和對外輸送。

圖5 秋季AAO正負異常年合成的冬季500 hPa（a、b）和700 hPa（c、d）位勢高度距平場（單位：gpm）：（a、c）AAO正異常；（b、d）AAO負異常。紅色（藍色）表示通過0.05顯著性檢驗的正（負）區域Fig.5 Composites of the (a, b) 500-hPa and (c, d) 700-hPa height anomaly fields（unit: gpm） based on the autumn positive and negative AAO anomaly years:(a, c) Positive AAO anomaly years; (b, d) negative AAO anomaly years.The red (blue) areas show the positive (negative) anomalies that pass the significance level of 0.05)

5 秋季AAO影響我國南方冬季降水的可能機制探討

范可和王會軍（2006b，2007b）指出局地經向遙相關是冬、春兩季中南北半球中高緯大氣環流相互作用的一個可能途徑，在AAO異常年有從南極到北極分布的經向遙相關，并且該遙相關具有正壓的結構，并用數值模擬證實了冬春季節AAO異常下兩半球高緯間的經向遙相關存在。那么在秋季AAO異常情況下，是否也存在著聯系南北半球環流異常的經向遙相關呢？分析秋季200 hPa正負異常年合成風場距平差值圖（圖略），在秋季異常偏強的AAO下，對應著同期對流層高緯西風的明顯加強和副熱帶西風的減弱，相應地，北半球亞洲大陸中東部地區和太平洋上高緯度有西風距平，中低緯度出現了東風距平；到了冬季，南半球仍然存在著高緯度西風的增強和副熱帶西風的減弱，但是增強和減弱趨勢較秋季減小很多，而北半球的西風異常卻比秋季更加顯著，中高緯度的西風距平和中低緯度的東風距平都變得更強，但是在東亞地區，中高緯有較弱的東風距平，我國中部和南部地區是西風距平，到了 20°N又轉為明顯的東風距平。上述分析表明南北半球的西風是存在聯系的，有一定的遙相關關系，秋季南半球的西風異常能夠影響隨后冬季北半球的西風異常，環流異常從秋季到冬季具有一定的持續性和南北傳遞性。我們還可以發現：從

同期秋季到后期冬季，太平洋中部都存在一列從南到北縱貫太平洋跨赤道的異常氣旋—反氣旋相間的遙相關型，冬季較秋季位置偏東。從東亞到南半球高緯度地區，也存在一個遙相關型，表現為蒙古到我國東北部的氣旋式環流、覆蓋我國中南部地區、南海一直到菲律賓的反氣旋式環流、澳大利亞的反氣旋環流、澳大利亞以南的氣旋式環流以及南半球高緯度地區的反氣旋環流。該南北遙相關型在冬季較為明顯，在秋季北半球部分波列不明顯，只在南半球有從高緯到低緯的遙相關波列，同樣也說明從秋到冬，環流異常有自南向北傳遞的趨勢。

圖6 秋季AAO正異常（a）和負異常（b）年合成的700 hPa擾動場（單位：m2/s2）。陰影表示通過0.05顯著性檢驗的區域Fig.6 Composites of the 700-hPa perturbation (unit: m2/s2) based on the autumn (a) positive and (b) negative AAO anomaly years.The shaded areas pass the significance level of 0.05

圖7 秋季AAO正異常（a）和負異常（b）年合成的850 hPa距平風場（單位：m/s）和OLR距平分布（陰影表示OLR分布通過0.05顯著性檢驗的區域，單位：W/m2）Fig.7 Composites of the 850-hPa wind anomaly field (unit; m/s) and OLR anomaly field (contour, unit: W/m2) based on the autumn (a) positive and (b)negative AAO anomaly years.The shaded areas of OLR anomaly pass the significance level of 0.05

圖 8給出秋季 AAO強弱年，太平洋地區（140°W～180°）和東亞地區（100°E～140°E）的冬季緯圈平均緯向風差異場的緯度—高度剖面圖，可以看到緯向風也是近似正壓結構分布的，類似于范可等（2006b）的研究結果。圖8a顯示：在對流層中上層，整個太平洋地區自南往北有顯著的經向遙相關型：南半球極地為東風帶，60°S 附近為顯著的西風帶，30°S 附近為顯著的東風帶，赤道為顯著西風帶，30°N 附近為顯著的東風帶，60°N附近為西風帶，北極為東風帶。這個遙相關型在600 hPa以上比較顯著。觀察圖8b同樣可以發現從南半球到東亞地區，也存在一個東西風交替的遙相關型：從南極到60°S附近都為顯著西風帶，45°S附近有顯著東風帶，30°S附近為顯著西風帶，30°S～30°N之間為東風帶，30°N～45°N之間為西風帶，45°N以北為東風帶。這個遙相關型也是在對流層中上層較為明顯，尤其是北半球部分型。

那么，經向遙相關型具體是通過什么途徑來影響我國南方冬季降水的呢? Sun et al.（2008）的研究表明：海洋性大陸區域對流是春季AAO影響長江流域夏季降水的橋梁，春季AAO通過經向遙相關型和異常經向環流與海洋性大陸的對流活動相聯系。在秋季AAO正異常年，南半球存在兩個遙相關型，一個是澳大利亞南部的氣旋式環流與澳大利亞西部的反氣旋式環流構成的遙相關型，將 AAO與熱帶印度洋環流相聯系，導致熱帶東印度洋地區出現異常東風；另一個是南太平洋高緯到赤道地區的經向型，將AAO與熱帶太平洋環流相聯系，導致熱帶西太平洋地區出現異常西風，從而使得海洋性大陸區域出現異常輻散，促進低層輻合上升和對流發展（圖7a），因此，秋季AAO也是通過遙相關型與海洋性大陸對流聯系起來的。從105°E～140°E平均合成經向風垂直剖面圖上（圖略），可以看到：在 10°S～20°N 之間的海洋性大陸區域，有明顯的異常上升運動，而異常下沉區主要集中在 25°N到35°N之間，即我國南方地區，兩者與高空的異常偏南氣流和低空的異常偏北氣流（圖7a）構成了閉合經向環流，而在秋季AAO負異常年，經向環流方向是相反的。表明海洋性大陸區域與我國南方地區的對流活動是緊密聯系的。

圖8 秋季AAO正負異常年合成的太平洋地區（140°W～180°）（a）和東亞地區（100°E～140°E ）（b）的冬季緯圈平均緯向風差異場（單位：m/s）的緯度—高度剖面。陰影表示通過0.05顯著性檢驗的區域Fig.8 Composite differences of latitude–pressure cross sections of winter parallel-mean zonal wind fields (unit: m/s) in (a) the Pacific (140°W–180°) and (b)East Asia (100°E–140°E) between the autumn positive and negative AAO anomaly years.The shaded areas pass the significance level of 0.05

圖9是秋季AAO正負異常年從秋季到冬季逐月 OLR距平差值場。總得來說，海洋性大陸的對流活動在秋季AAO正異常年相對于負異常年是偏強的，但是從9月到次年2月，海洋性大陸區域的對流異常中心位置隨時間變化而變化，同時，我國南方地區的對流活動也隨之改變。9月，北半球的異常對流中心被副高一分為二，北面的對流中心控制我國南方和東海海域，南面海洋性大陸的對流中心位于赤道附近、120°E以東，而主要的對流不活躍區位于40°N以北；到了10月，我國南方地區的對流中心明顯減弱，海洋性大陸對流中心北跳至5°N，并西移到120°E以西；11月，海洋性大陸對流中心出現明顯北跳，躍至 15°N附近，強度增強，這時我國南方地區在OLR零線附近；而在12月，前期秋季位于40°N以北的OLR正距平有明顯的南壓，我國南方地區出現了 OLR正距平。正距平從 12月開始強度逐漸增強，范圍擴大，并仍有南壓趨勢，海洋性大陸區域的 OLR負距平中心也有所南退；到了2月，我國南方地區被顯著的OLR正距平所控制，海洋性大陸 OLR負距平中心退至10°N，強度減弱。從 OLR合成差值場的緯度—時間圖上同樣可以發現（圖略）：海洋性大陸的 OLR負異常中心在秋季有明顯的北跳過程，在冬季又略有南退，而我國南方地區的 OLR正異常區從秋季到冬季出現明顯的南壓過程，正異常區的顯著南壓較負異常中心的北跳滯后約1個月。

圖9 秋季AAO正負異常年合成的秋冬季逐月OLR（單位：w/m2）距平差值場：（a）9月；（b） 10月；（c）11月；（d）12月；（e）次年1月；（f）次年2月。陰影表示通過0.05顯著性檢驗的區域Fig.9 Composite differences of the autumn and winter monthly OLR (unit: w/m2) anomaly fields between the autumn positive and negative AAO anomaly years: (a) September; (b) October; (c) November; (d) December; (e) January of the next year; (f) February of the next year.The shaded areas pass the significance level of 0.05

以上分析表明：秋季AAO影響我國南方冬季降水的一個可能機制為AAO由經向遙相關波列將異常傳遞到海洋性大陸地區，從秋季到冬季，海洋性大陸地區的對流異常具有持續性和先北跳加強后南退減弱的特性，并通過局地異常經圈環流影響我國南方地區的對流活動。

6 結論

本文通過 NCEP/NCAR環流場資料和 NOAA提供的AAO指數，重點分析了1979～2011年33 a秋季AAO與隨后冬季南方降水之間的關系，結果表明：

（1）相關分析和奇異值分解都顯示秋季 AAO與冬季南方降水之間存在顯著的負相關關系。秋季AAO為異常正位相，隨后的冬季南方地區降水容易偏多；反之, 降水容易偏少。

（2）東亞西風急流、歐亞遙相關和南支槽對南方冬季降水有重要影響。AAO異常偏強年，對高層西風環流而言，對流層高層的副熱帶西風急流顯著增強，東亞冬季風增強；在中層環流場上，中高緯度歐洲西部槽、烏拉爾山高壓脊和東亞沿岸大槽均偏強，冷空氣勢力強，阿留申低壓偏弱，低緯度南支槽和西太平洋副高偏弱；同時，700 hPa擾動場上西南急流上的擾動較少，暖濕氣流勢力弱；而低層風場和 OLR分布顯示我國大部分地區出現異常偏北風和OLR弱正異常，海洋性大陸為顯著的OLR正距平，這些形勢都會導致南方降水偏少。反之，AAO異常偏弱年，環流形勢則有利于南方降水偏多。

（3）南北半球的西風存在一定的相互聯系。在秋季AAO異常條件下存在兩列南北半球經向遙相關型：東亞—南半球高緯地區遙相關與縱貫太平洋南北遙相關。秋季AAO也是通過遙相關波列與海洋性大陸對流相關聯的，而海洋性大陸區域對流活動與我國南方冬季降水存在聯系，因此海洋性大陸區域對流活動是秋季AAO影響我國南方冬季降水的一個可能途徑。

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