气候振荡现象是普遍存在的，较短周期的振荡现象包括季节内振荡、年循环、准两年振荡QBO和年际的ENSO振荡等，而较长周期的现象例如全球冰期—间冰期旋回。这些现象背后的机理不尽相同，对于气候预测均有深远意义。相比在年际气候振荡方面取得的进展（如ENSO 理论等），年代际尺度（10-100年）上大气-海洋相互作用的过程和机理在认识上还有许多的不足，限制了对年代际气候振荡现象的模拟和预测能力。已有的研究指出全球平均温度存在50-80年的多年代际振荡，这种振荡型极大地影响了气候变暖的进程, 造成从1940年代到1970年代期间全球平均气温不升反降和1998-2013年期间的全球变暖“减缓”现象。这其中，北大西洋海温的自然振荡起到了举足轻重的作用，是理解全球和区域年代际气候振荡成因的关键。北大西洋只占全球面积的很小一部分（8%左右），北大西洋海温的振荡为什么会引起全球尺度的气候响应？报告人将该问题拆解，分别提出洋盆内振荡和跨洋盆共振两种气候振荡模式，从观测事实、动力学机制和模式模拟多个角度给出解释。
报告人首先介绍北大西洋海温多年代际振荡AMO的基本特征及其形成的物理机制，阐述其与大气环流主模态北大西洋涛动NAO 的耦合关系，揭示NAO和AMO存在强的相互作用：NAO风应力异常强迫的累积效应导致大西洋经圈翻转环流AMOC异常进而影响海洋经向热输送形成AMO；AMO对NAO存在延迟的负反馈效应，这种负反馈是通过海表热通量变化影响大气环流，而海洋内部调整使得负反馈发生延迟。报告人提出年代际海气耦合延迟振子理论模型，解释北大西洋海-气系统多年代际振荡的物理机制；在此基础上提出用大气异常强迫的时间累积效应表征海洋环流变率的思路和方法，揭示了大西洋海温多年代际振荡现象AMO的动力学成因。
报告人近年来的工作表明北大西洋海-气系统在多年代际尺度上存在显著的变率，这些变率对全球气候产生了深远的影响。报告人提出大西洋—西太跨洋盆海温联合模态，阐明西太海温年代际振荡的来源。基于观测和模式证据，报告人指出大西洋—西太跨洋盆海温联合模态是全球海洋年代际变率的一个重要模态。报告人发现该模态在1990年代开始由负位相向正位相转变，这引起了印度洋和阿拉伯海局地海-气系统的剧烈变化，导致阿拉伯海海温在1990年代开始增暖速率显著加快。大西洋—西太跨洋盆海温联合模态对应大西洋暖池和西太暖池的同步变化，对纬向沃克环流产生了重要影响；另一方面，大西洋—西太跨洋盆海温联合模态能够调制南北半球海温梯度，引起经向哈德利环流的变异以及ITCZ位置的南北移动，对全球季风的年代际变异产生影响。

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