近日，西安交通大学全球环境变化研究院李强教授、孙长峰副教授等联合中国科学院地球环境研究所、成都山地灾害与环境研究所、亚热带农业生态研究所、澳大利亚联邦科学与工业研究组织环境部等多个单位，基于我国东南地区树轮宽度和稳定同位素记录，重建了近390年夏季西太平洋副热带高压强度变化序列。该研究为认识西太平洋副热带高压长期演变规律及未来东亚气候风险提供了重要科学依据。相关研究成果以“Tree‐Ring Evidence for Solar Radiation Modulation of Sea Surface Temperature–Western Pacific Subtropical High Relationship”为题，发表在地学国际知名期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上。
主要研究结果：
1. 基于树轮记录重建近390年夏季西太平洋副热带高压强度演变特征
本研究依托我国东南地区多点树轮宽度与稳定同位素代用数据（图1），系统重建了1618–2007年近390年夏季西太平洋副热带高压（WPSH）的强度变化序列（图2）。重建结果表明，20世纪50年代以来，夏季西太平洋副热带高压整体呈现显著增强趋势，其年代际波动幅度明显增大，极端偏强副高事件的发生频次显著提升。这一结果证实，现代西太平洋副热带高压不仅整体强度偏强，其年际-年代际变率与极端异常特征也呈持续加剧态势。
图1. 西太平洋副热带高压(WPSH)和树轮采样点示意图。
图2.夏季西太平洋副热带高压强度指数重建序列。
2. 热带海温对西太平洋副热带高压的调控作用存在显著的空间分异与时间异质性
本研究进一步揭示了热带大洋海温对西太平洋副热带高压的影响具有明显的空间差异和年代际不稳定性（图3、图4）。东太平洋、西太平洋、印度洋及西大西洋等关键热带海域海温均对西太平洋副热带高压强度存在调控效应，但各海域海温的影响方向、作用强度存在显著差异。其中，东太平洋热带海温的调控作用最为突出，整体表现为东太平洋海温增暖可显著增强西太平洋副热带高压强度。值得注意的是，海温与副高的耦合关系并非恒定不变，而是呈现显著的多年代际演变特征，表明热带海温对西太平洋副热带高压的响应过程，可能受太阳辐射、全球变暖背景及海气系统内部变率等多因子协同调制。
图3. 不同时段重建西太副高强度与格点海温数据集 HadISST的空间相关场。(a) 1870-2007年；(b) 1870-1900年；(c) 1901-1950 年；(d) 1951-2007 年。
图4. 西太副高强度与不同热带大洋海温序列对比及二者50年滑动相关。
3. 太阳辐射调控海温-副高耦合关系，影响未来副高阶段性演变趋势
研究证实，太阳总辐照度变化是调控东太平洋热带海温与西太平洋副热带高压耦合关系的关键因子之一。太阳辐射异常可通过改变东太平洋热带海温变率及西太平洋副热带高压的平均态，进而调节二者之间的正相关耦合关系（图5）。CMIP6气候模式模拟结果表明，在未来温室气体持续排放情景下，西太平洋副热带高压整体将呈增强趋势；而结合树轮重建序列的预估结果进一步显示，未来50年西太平洋副热带高压可能呈现阶段性演变特征，整体表现为先减弱、后增强的变化趋势（图6）。该发现表明，未来东亚气候风险评估需兼顾双重风险，既要防范极端偏强副高引发的各类气象灾害，也需警惕极端偏弱副高导致的区域性气候异常问题。
图5. 西太副高强度、东太平洋热带海温（EP SST）与太阳总辐照度（TSI）的关联关系。
图6. 基于重建序列与气候模式的夏季西太副高强度未来变化预估。(a) 1901-2023 年验证时段原始序列与预估序列对比；(b) 2024-2070 年西太副高强度未来变化趋势预估；原始序列为西太副高强度指数17年滑动平均；(c) 4个CMIP6气候模式集合预估结果（BCC-CSM2-MR、CESM2-WACCM、GFDL-ESM4、INM-CM4-8）给出的不同情景下 2015-2070年西太副高强度演变；(d)融合重建序列预估与CMIP6模式模拟结果，对西太副高强度未来变化开展探索性估算示意图。
西安交通大学为论文的第一作者单位，孙长峰副教授为论文第一作者，李强教授和中科院地环所刘禹研究员为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金项目（42361144712；42371073）、陕西省自然科学基础研究计划项目（2024JC-YBMS-214）、中国科学院“西部之光”人才培养计划项目（XAB2021YN04）以及西安交通大学青年拔尖人才支持计划的共同资助。
原文信息：Sun, CF., Liu, Y*., Fang, CX., Wang, L., Jing, MD., Xu, Y., Li, ZY., Song, HM, Cai, QF., Ren, M., Wu, X., Yang, K., Liu, JZ., Li, Q*., 2026. Tree-ring evidence for solar radiation modulation of sea surface temperature–western Pacific subtropical high relationship. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 131, e2025JD045960.
原文链接：https://doi.org/10.1029/2025JD045960
