近日，厦门大学海洋与地球学院、海洋气象与气候变化研究中心、海洋生物地球化学全国重点实验室段安民教授团队在青藏高原积雪的气候效应研究方面取得新进展。两篇论文成果分别发表于Geophysical Research Letters和 npj Climate and Atmospheric Science。题为 “Influence of Tibetan Plateau Snow Cover on ENSO Variability via Dust Iron Fertilization”的论文从海洋生物地球化学视角揭示高原陆气相互作用对赤道太平洋ENSO变率的远程调控机制；题为 “Reversal of the Tibetan snow-India Burma trough relationship”的论文揭示了太平洋年代际振荡（PDO）调控下高原积雪与印缅槽（IBT）关系在2000年前后的显著逆转，并对未来亚洲季风区气候风险作出了预估。该成果拓宽了高原气候效应的研究范畴，为气候预测与风险评估提供了新依据。

研究背景

青藏高原是全球海拔最高、面积最大的高原，其积雪异常是季节至年际气候预测的关键前兆信号，但其跨圈层、跨纬度影响热带气候的机制尚不明确。ENSO是全球最显著的年际气候信号，赤道中东太平洋属于典型铁限制海域，撒哈拉沙尘输入可通过 “铁施肥” 效应增加浮游植物生物量，进而改变海温、调制ENSO循环，而高原积雪能否远程调控沙尘输送并触发该过程，一直缺少观测与数值验证。此外，高原积雪与春季印度 - 缅甸槽的关联存在年代际转变，太平洋年代际振荡（PDO）是否调控二者关系、背后机理及气候风险也亟待解答。

研究结果

研究团队综合多种分析与试验方法，厘清了两大科学问题：证实高原积雪可经沙尘铁施肥机制影响ENSO，同时发现PDO会逆转积雪与印缅槽的关联。

1. 青藏高原积雪通过“沙尘铁施肥”路径调控ENSO变率

以往ENSO理论主要关注热带海气耦合过程，而本研究将青藏高原积雪变化与热带太平洋生物地球化学循环相联系，给出了一种陆-气-海联动机制。研究团队首先基于信息流因果分析，构建了逐月高原积雪影响ENSO的转换系数（图1）。结果表明，夏季高原积雪异常可解释约25%的9月ENSO变率（R²=0.44，贡献约25%）。

进一步分析表明，这25%的解释方差由“沙尘铁施肥”过程与经典的风-蒸发-SST反馈共同构成，两者贡献几乎相当。通过再分析数据和数值试验发现，高原积雪偏少时，热带东风急流加速，增强撒哈拉沙漠的沙尘起沙与输送；沙尘在东风背景下被输送至赤道中东太平洋铁限制区。沙尘中富含的铁元素通过“铁施肥”效应促进浮游植物（尤其是叶绿素舌区）生长，降低了太阳辐射的穿透深度，使海表温度下降，从而有利于拉尼娜事件的发展（图2）。

该机制不同于经典的风-蒸发-SST反馈框架，将传统气候动力学与海洋生物地球化学有机结合，为ENSO季节预测提供了新的潜在前兆因子。

图1 高原积雪对ENSO影响的转换系数. 基于该系数计算，9月高原积雪可解释约25%的ENSO变率(R² (0.44) × 0.56 ≈ 25%).

图2 高原积雪减少影响拉尼娜发生的机制示意图.

2. 青藏高原积雪与印缅槽的关联发生年代际逆转

春季印度-缅甸槽（IBT）是全球所有槽系统中降水范围最广的天气系统，其位置摆动直接影响东亚春季降水及中南半岛干旱风险。已有观点认为，高原积雪偏多有利于IBT加深。本研究通过1979–2020年的再分析资料、积雪扰动试验与湿位涡诊断，发现两者关系在2000年前后发生了显著逆转(图3)。

主要发现：1979–1999年：高原积雪偏多时，槽前正位涡制造增强、槽底涡度耗散，促使IBT槽区向东扩展至中南半岛；2000–2020年：PDO进入负位相，背景环流调整，高原积雪偏多反而导致IBT槽区向西回缩至孟加拉湾，呈现完全相反的空间形态(图3d,e; 图4)。

研究进一步指出，当PDO在未来转入正位相后，IBT将再次东移，届时东亚春季降水增多，而中南半岛干旱风险加剧。这一发现修正了关于“高原积雪偏多→IBT加深”的已有认知，表明外强迫-环流的关系具有年代际可塑性，为亚洲季风区的季节预测和气候风险评估提供了新的科学依据。

图3 2000年前后高原积雪和印缅槽的关联逆转

图4 高原积雪影响印缅槽变化的湿位涡诊断

研究团队及资助

两篇论文的第一作者均为厦门大学海洋与地球学院博士后张超(共同通讯)，共同通讯作者为段安民教授。其他作者包括厦门大学硕士研究生谢宇鑫， GEOMAR德国亥姆霍兹海洋研究中心Thomas Browning博士和Eric Achterberg教授。研究获得国家自然科学基金项目(42305016、42030602、U2442205）、国家留学基金委(202306310194)、海洋生物地球化学全国重点实验室杰出博士后基金的联合资助。

论文信息：

Zhang, C., Duan, A., Browning, T., Xie, Y., & Achterberg, E. (2026). Influence of Tibetan Plateau Snow Cover on ENSO Variability via Dust Iron Fertilization. Geophysical Research Letters, 53, e2025GL120206. https://doi.org/10.1029/2025GL120206

Zhang, C., & Duan, A. (2026). Reversal of the Tibetan snow-India Burma trough relationship. npj Climate and Atmospheric Science, 9, 26. https://doi.org/10.1038/s41612-025-01301-8

撰稿 | 张超 段安民 林毅辉

编辑 苏颖

审核 林光星 曹知勉