南大西洋副熱帶偶極子的統(tǒng)計特征及其與ENSO的關(guān)系

大西洋是世界第二大洋，也是跨緯度最多的大洋，整個海盆大致呈“S”形。與太平洋相比，大西洋雖然面積小，但是在多個時間尺度上卻表現(xiàn)出了許多重要的氣候現(xiàn)象，如北大西洋濤動（NorthAtlanticOscillation，NAO）、大西洋尼諾（AtlanticNino）、大西洋多年代際濤動（AtlanticMultidecadalOscillation，AMO）等。對大西洋海溫異常的研究，前人多關(guān)注北大西洋及熱帶大西洋（丁一匯等，2020；于怡秋等，2022），對南大西洋關(guān)注較少。南大西洋指大西洋在赤道以南的部分，向南連接了印度洋和太平洋。對于南印度洋，BeheraandYamagata（2001）發(fā)現(xiàn)印度洋東部與西南部存在反位相的海溫異常空間形態(tài)，并將其定義為南印度洋副熱帶偶極子（Southern Indian Ocean Dipole，

SIOD），SIOD的形成主要受大尺度大氣環(huán)流調(diào)整的影響（Hermes and Reason，2Oo5）。Suzuki et al.（2004）通過海氣耦合模式對SIOD進行了模擬，發(fā)現(xiàn)海洋的潛熱通量與SIOD的產(chǎn)生有密切關(guān)系。Chenetal.（2024）通過觀測分析和數(shù)值模擬探討了SIOD對中國春季氣候的重要影響。對于南太平洋，副熱帶與溫帶海域也存在類似SIOD的海溫異常空間形態(tài)，被稱為南太平洋副熱帶偶極子（SouthPacific Ocean Dipole，SPOD;Wang，2010）。Guan etal.（2014）研究發(fā)現(xiàn)，SPOD最初是由南半球春季南太平洋中部西風減弱引起的海溫正異常而逐漸形成的，南極環(huán)狀模在ENSO（ElNino-SouthernOscilla-tion）對SPOD的影響機制中起到了傳遞作用。而對于南大西洋，Venegasetal.（1996，1997）利用1953—1992年共40a的COADS（Comprehensive O-cean-AtmosphereDataSet）海溫資料，采用經(jīng)驗正交函數(shù)（empiricalorthogonalfunction，EOF）分析和奇異值分解（singularvaluedecomposition，SVD）首次討論了南大西洋海溫的特點，發(fā)現(xiàn)這里也有類似南印度洋和南太平洋的偶極分布特征，并將其稱為南大西洋副熱帶偶極子（SouthAtlanticSubtropicalDi-pole，SASD）。SASD在空間上表現(xiàn)為東北-西南正負海溫異常分布的特征。大西洋上除了SASD海溫模態(tài)外，還有大西洋尼諾與南大西洋偶極模態(tài)（SouthAtlanticOceanDipole，SAOD），這3種模態(tài)兩兩相關(guān)，且SASD與SAOD在所有季節(jié)上都具有較強的相關(guān)性（Nnamchietal.，2017；Reboitaetal.，2021）。SAOD是北半球夏季發(fā)生在南大西洋東北-西南海溫異常反位相分布的空間模態(tài)，它的發(fā)生機制主要與風速、潛熱通量異常有關(guān)（Guanetal.，2023）。關(guān)于SASD的形成機制，早年的研究表明與副熱帶高壓增強引發(fā)的潛熱通量異常有關(guān)（Fau-chereauetal.，20O3;SterlandHazeleger，2003）。Mo-riokaetal.（2011）利用觀測分析與數(shù)值模擬研究了SASD的發(fā)生機制，指出SASD是由于南半球春末副熱帶高壓的異常南移與短波輻射對混合層增溫所導致的。

ENSO是發(fā)生在東太平洋低緯度地區(qū)的海氣相互作用現(xiàn)象，是年際氣候變化中的最強信號（夏冬冬等，2003；任福民等，2012），并以局地或遙相關(guān)的形式影響全球天氣氣候（張禮平等，2012）。SAOD與ENSO之間存在雙向作用，ENSO前期夏季信號可增強SAOD的強度和范圍，SAOD也可推進并增強后期冬季ENSO事件。除與SAOD相關(guān)外，ENSO與整個南大西洋海溫都存在緊密聯(lián)系（Penland and Matrosova，2006，20o8）。Rodrigues etal.（2015）研究發(fā)現(xiàn)，中型ENSO事件會引發(fā)太平洋-南美波列，使南大西洋副熱帶高壓減弱并發(fā)生經(jīng)向轉(zhuǎn)移，最后引發(fā)SASD事件。而SASD是否能對ENSO事件的發(fā)生產(chǎn)生影響？若SASD能調(diào)制ENSO的強度或形態(tài)，兩者的協(xié)同作用可能會引起周邊區(qū)域的氣候變化，研究兩者的關(guān)系可為災害預警提供新的視角。對此，本文將利用觀測資料進一步分析SASD模態(tài)并探討其與ENSO事件的具體關(guān)聯(lián)，以期為ENSO、SASD事件的發(fā)生和預測提供參考。

1資料與方法

本文利用的資料包括：1）英國氣象局Hadley中心的全球逐月海表面溫度資料，水平分辨率為 1^°× 1^° （Rayneretal.，2003）;2）美國國家環(huán)境預報中心（NCEP）和美國國家大氣研究中心（NCAR）提供的NCEP/NCARReanalysis1再分析資料（Kalnayetal.，1996），包括海表面風場資料（水平分辨率為2.5^°×2.5^° ）、潛熱通量資料（水平分辨率為 1.875^°× 1.875^° ）；3）美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）氣候預測中心公布的OceanicNinoIndex（ONI；ht-tps：//ggweather.com/enso/oni.htm），下文據(jù)此指數(shù)來判斷是否發(fā)生厄爾尼諾或拉尼娜事件。以上數(shù)據(jù)的選取時段均為1960—2022年。

本文采用的方法有：經(jīng)驗正交函數(shù)（EOF）分解、相關(guān)分析、小波分析、合成分析及 t 檢驗等。本文首先對各氣象要素求出季節(jié)氣候態(tài)，再用相應(yīng)季節(jié)變化減去季節(jié)氣候態(tài)，最后去除線性趨勢并進行標準化，之后得到：前一年9—11月（9（0）—11（0））前一年12月—當年2月（12（0）—2（1））、當年3—5月（3（1）—5（1））、當年6—8月（6（1）—8（1））的北半球秋季、冬季、春季、夏季的季節(jié)異常值，并將它們分別記為SON（O）D（O）JF（1）MAM（1）、JJA（1），其中（0）表示前一年，（1）表示當年。為了描述方便，下文將北半球秋季、冬季、春季、夏季分別簡稱為秋季、冬季、春季、夏季；同時將1一2（1）月的年份定義為SASD事件發(fā)生的年份。

2 SASD的空間模態(tài)及周期特征

2.1 SASD的空間模態(tài)

對1960—2022年冬季（12月—次年2月）的南大西洋海表面溫度異常（sea surfacetemperature a-nomaly，SSTA）進行EOF分析，圖1是第一模態(tài)的空間分布（EOF1）及其時間序列（PC1）。可見，南大西洋冬季海溫異常呈現(xiàn)明顯的東北-西南的反相位分布（圖1a），其方差貢獻為 27.82% ，該空間分布型即為南大西洋副熱帶偶極子（SASD）模態(tài)，這與Ro-driguesetal.（2015）的研究結(jié)果一致。圖1a中方框代表了冬季南大西洋海溫變率最大的兩個區(qū)域，即區(qū)域（ 20^°W～0^° ， 15^°～25^°S ）和區(qū)域 （30^°～10^°W ，32^°～42^°S ）。本文將這兩個區(qū)域分別稱為SASD的東北極和西南極，其中東北極與Moriokaetal.（2011）的定義相同，而西南極則向南偏移 2^° 。當西南極海溫為負異常、東北極海溫為正異常時，本文稱其為南大西洋正偶極子模態(tài)（positiveSASD，PSASD），反之則稱為南大西洋負偶極子模態(tài)（nega-tiveSASD，NSASD）。

Fig.1（a）Spatialdistributionofthefirstempiricalorthogonalfunction（EOF）modeofseasurfacetemperatureanomalies（SsTA）inthe South Atlantic Ocean during winter（1960—2022）（The black boxed areas represent the northeastern（NEP： 20^°W-0^° ， ）and southwestern（ ）poles of the South Atlantic Subtropical Dipole（SASD））.（b）The principal component （PC1;bars）of the first EOF mode（The dashed green line represents the Nino3.4index（units： q ），and the solid black line represent the SASD index（SASDI;units： C ）.The two horizontal blackdashed lines indicatesstandarddeviation（ SD_：±1 ）.Thecorrelationcoefficientsbetween PC1 and theNino3.4index （0.47）and between PC1 and the SASDI （O.91）are shown in parentheses）

圖1b中的柱狀圖為EOF第一模態(tài)對應(yīng)的時間標準化系數(shù)PC1。我們選取PC1大于0.7（小于-0.7）的年份為PSASD年（NSASD年），得到了15個PSASD年（圖1b含符號“ + \"和12個NSASD年（圖1b含符號“-”），具體年份見表1。利用這些年份進行后續(xù)的合成分析，正（負）事件年的合成即為PSASD（NSASD）年中各個氣象要素的平均，合成場在冬季前后各跨越一個季節(jié)，這樣可以形成一個時間序列來描述合成事件的生命周期。

圖2是PSASD和NSASD事件合成的海表面溫度異常及風場異常隨季節(jié)的變化。由于NSASD事件主要是由副熱帶高壓在前期（ND（O））得到加強并向南移動而引起的，所以本文分析其在11—12（0）月（ND（0））、1—2（1）月（JF（1））兩時期的變化特征（Moriokaetal.，2011，2014）。合成分析發(fā)現(xiàn)，副熱帶高壓異常會使南大西洋產(chǎn)生東北-西南潛熱通量的反位相變化（圖3c），導致東北極混合層深度變大，西南極混合層深度變小，南大西洋海溫開始形成海溫異常反位相分布，東北、西南部分別出現(xiàn)海溫的負、正異常（圖2d），此時NSASD模態(tài)開始發(fā)生發(fā)展；在次年1—2（1）月（JF（1））（圖3d），高壓明顯減弱且東北極變?yōu)闈摕嵬控摦惓！６荆―（0）JF（1））表面風異常達到最大，相對應(yīng)的海溫正負異常均也達到最大，NSASD模態(tài)達到高峰（圖2e）；接下來的次年春季（MAM（1）），表面風異常開始減小，兩極中心的海溫異常強度和范圍都有所減小，NSASD模態(tài)開始衰退。

Fig.2 Composite SSTA（shadings，units： C ;dotted regions indicate statistical significance at the 95% confidence level） and seasurface wind anomalies（arrows，units： m?s^-1 ）in the South Atlantic Ocean during（a） autumn（SON（O）），（b）winterΣ（ΣD（Λ₀）JF（Λ₁） ），and（c） spring（MAM（1）） for the positive SASD（PSASD） years （1960-2022）.（d-f） asin （a- c），but for the negative SASD（NSASD）years

在PSASD事件中，秋季（SON（O））南大西洋副熱帶高壓減弱（圖2a），使得以（ 20^°W，40^°S ）為中心的異常氣旋形成（圖2b）（李忠賢等，2019），異常南風將更高緯的冷海水帶到 40^°S 附近，該區(qū)域海溫負異常形成，即為PSASD的西南極。在其東北部，異常西北風將低緯暖海水帶到 20^°s 附近，海溫正異常開始形成，即為PSASD的東北極。同時，副熱帶高壓的減弱也進一步引起南大西洋東北-西南潛熱通量的反位相變化（圖3a），進一步促進了PSASD東北極和西南極的形成。PSASD事件的演變過程與NSASD相似，不同之處在于PSASD模態(tài)在次年春季瓦解速度較快。綜上所述，SASD的正負事件都呈現(xiàn)出顯著的季節(jié)鎖相性，即其在北半球秋季發(fā)生發(fā)展、冬季達到峰值、次年春夏減弱消亡。

2.2 SASD的周期特征

為了確定SASD的周期特征，圖4給出了1960—2022年冬季南大西洋海溫EOF第一模態(tài)所對應(yīng)的時間序列（PC1）的小波分析結(jié)果。由圖4a可見，1962—1985年、2001—2022年SASD在4＼～6a的周期尺度上振蕩，1995—1999年、2010—2022年呈現(xiàn)準兩年的周期振蕩。圖4b是小波時間平均譜，可以看出SASD的小波方差在4＼～6a處出現(xiàn)高峰，且通過了 95% 的蒙特卡洛檢驗，說明研究時段內(nèi)SASD主要以4＼～6a時間尺度發(fā)生振蕩變化。

3 SASD與ENSO的關(guān)系

定義SASDI（ I_sASD ）為SASD模態(tài)東北極與西南極冬季海表面溫度距平之差（申都涵和林霄沛，2020），即： I_SASD=I_NEP-I_SWP 。式中： I_NEP（I_SWP） 表示冬季海表面溫度異常在東北極（西南極）區(qū)域的平均值。 I_sASD 與PC1的相關(guān)系數(shù)為0.91，通過了 α= 0.05的顯著性檢驗，可見 I_sASD 能較好地描述SASD事件。

圖1b中的實線和虛線分別是 I_sASD 與Nino3.4指數(shù)隨時間的變化曲線，其中Nino3.4指數(shù)是冬季海溫異常在區(qū)域 （170^°～120^°W，5^°N～5^°S） 的平均。I_sASD 、PC1與Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.55、

0.47，均通過了 α=0.05 的顯著性檢驗。圖5是南大西洋冬季海溫異常場與Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分布，可見相關(guān)系數(shù)較高且通過 95% 置信度的顯著性檢驗區(qū)域及形態(tài)與EOF第一模態(tài)的空間分布（圖1b）非常接近。這表明SASD 事件與ENSO事件存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（Yuetal.，2023）。

Fig.5Spatialdistributionofcorrelationcoefficients between SSTA in the South Atlantic Ocean and the Nino3.4 index during winter（D（O）JF（1）） （1960—2022）（the dottedregionsindicate statistical significance at the 95% confidence level）

3.1PSASD與EINino事件的關(guān)系

由表1可見，15個PSASD事件年中有10a同時發(fā)生了ElNino事件，即大半PSASD事件都伴隨著ElNino事件的發(fā)生。本文將ElNio和PSASD事件同時發(fā)生的年份記為ElNinoamp;PSASD年，將只有ElNino事件發(fā)生而沒有PSASD事件發(fā)生的年份記為Pure_E1Nino年，將只有PSASD事件發(fā)生而沒有ElNino事件發(fā)生的年份記為Pure_PSASD年。

圖6是3類事件的冬季SSTA以及海表面風場異常的合成分布。對比圖6a與圖6b可知，PSASD和ElNino事件同時發(fā)生時，赤道以北太平洋、以南太平洋區(qū)域分別出現(xiàn)較強的北風異常和南風異常，并在赤道匯合，加強了赤道西風異常，與僅有ElNino事件發(fā)生時的情況比較，此時赤道中東太平洋海溫正異常的強度和范圍均增大了。為了量化具體的影響，本文計算了Nino3.4指數(shù)、SASDI隨季節(jié)的變化。圖7顯示，同時發(fā)生PSASD事件的ElNino年，冬季Nino3.4區(qū)域的SSTA超過了1.5q （圖7a），比單獨發(fā)生ElNino事件時高很多（圖7c），這表明PSASD事件對ElNino事件具有明顯的加強作用。對比圖6a與圖6c可知，與Pure_PSASD事件相比，PSASD和ElNino事件同時發(fā)生時，PSASD西南極風異常更強，氣旋范圍更大，PSASD模態(tài)的強度和范圍比僅有PSASD事件發(fā)生時強，尤其是西南極海溫負異常的區(qū)域更大。由圖7a、b可見，同時發(fā)生ElNino事件的PSASD年，從秋季開始，SASDI比Pure_PSASD事件發(fā)生時要大，表明ElNino事件對PSASD模態(tài)的發(fā)生可能起到了一定的促進作用。冬季SASDI在PSASD與ElNino事件同時發(fā)生時，比僅有PSASD事件發(fā)生時略大，但沒有Nino3.4指數(shù)大得明顯。這表明ElNino事件對PSASD模態(tài)也有加強作用，但不及PSASD模態(tài)對ElNino事件的影響顯著。單個模態(tài)（Pure_ElNino或Pure_PSASD事件）發(fā)生都不及2個模態(tài)同時發(fā)生時的強度強、范圍廣，PSASD和ElNino事件對彼此的發(fā)展都有正貢獻，但PSASD對E1Nino事件發(fā)生的貢獻更大。

3.2 PSASD與EINino對LaNina的影響

表1顯示，在PSASD發(fā)生的15a中有10a發(fā)生了ElNino事件，即有1Oa同時發(fā)生了ElNino和PSASD事件，在這10a之后的冬季有5a發(fā)生了LaNina事件。本文將ElNinoamp;PSASD事件發(fā)生后次年發(fā)生LaNina事件的年份記為ElNinoamp;PSASD + LaNina年，將只有PSASD事件發(fā)生后次年未發(fā)生LaNina事件的年份記為Pure_PSASD-LaNina年，將只有ElNino事件發(fā)生后次年未發(fā)生LaNina事件的年份記為Pure_ElNino-LaNina年。表2的第一列是發(fā)生PSASD的年份，第二列是在第一列的年份中同期冬季發(fā)生ENSO的情況，第三列是次年冬季發(fā)生ENSO的情況。本文忽略了弱的ENSO年份，即挑選中等及以上強度的ENSO年份來研究。由表2可見，ElNinoamp;PSASD事件發(fā)生后次年發(fā)生LaNina事件（即El Ninoamp;PSASD + La Nina）的年份有5a，即：1973、1988、1995、1998、2010年。

圖7是ElNinoamp;PSASD + La Nina 事件、Pure_PSASD-LaNina事件和Pure_ElNino-LaNina事件中，SASDI與Nino3.4指數(shù)從相應(yīng)事件發(fā)生前一年（Y（-1））夏季到事件發(fā)生后一年（Y（1））夏季隨季節(jié)變化的情況。對于ElNinoamp;PSASD + LaNina事件（圖7a），在 D（-1）JF（0） 發(fā)生ElNino和PSASD事件后，Nino3.4指數(shù)從正值迅速減小至夏季的負值，且發(fā)展迅速，在SON（O）發(fā)生LaNina事件，該事件在DJ（O）F（1）達到最強。對于Pure_PSASD-LaNina事件（圖7b），SASDI在SON（-1）開始增大，在D（-1）JF（O）快速增長至最大（即SASD事件盛期），并繼續(xù)維持至接下來的MAM（0），之后開始逐漸減弱，到JJA（O）衰退消亡。在PSASD事件形成和衰退的過程中，Nino3.4指數(shù)表現(xiàn)為弱的正異常且較為穩(wěn)定，從SON（0）開始變?yōu)樨摦惓＃⒅饾u加強但沒有形成LaNina事件。對于Pure_ElNino-LaNina事件（圖7c），在D（-1）JF（0）發(fā)生ElNino事件后，Nino3.4指數(shù)雖然減弱，但還是維持在一個較強的狀態(tài)，從次年的冬季之后開始減弱，而在這類事件中SASDI并無明顯的異常趨勢。綜合3類事件來看，PSASD與EINino事件單獨發(fā)生時，對次年太平洋海溫異常的影響并不明顯，但是當兩者同時發(fā)生時，赤道東太平洋海溫快速從正異常變?yōu)樨摦惓＃⒃诖文臧l(fā)生LaNina事件。

3.3LaNina對NSASD的影響

上節(jié)討論了PSASD與ElNino事件對LaNina事件發(fā)生的影響，那么反過來又有什么影響呢？為了討論LaNina事件對NSASD事件的影響，本節(jié)將NSASD事件分為2類：前一年發(fā)生LaNina事件的NSASD事件記為LaNina + NSASD，前一年未發(fā)生LaNifa事件的NSASD事件記為Pure_NSASD，滿足條件的2類事件分別有 。

為了分析前冬LaNina事件激發(fā)次年冬季

NSASD事件的具體過程，本文對2類NSASD事件的海溫及風場異常進行了合成分析（圖8）。在Pure_NSASD事件中，前一年冬季D（-1）JF（O）太平洋沒有發(fā)生LaNina事件，南大西洋副熱帶出現(xiàn)海溫異常的南北反位相分布（圖8f）；到MAM（0）時，赤道北大西洋的反氣旋帶走赤道南大西洋溫暖的海水，使得該區(qū)域負海溫異常增強、范圍擴大（圖 8g ）；在之后的夏季JJA（0）（圖8h）和春季SON（0）（圖

8i），東北極的海溫負異常減弱，但西南極區(qū)域上空開始形成反氣旋環(huán)流，溫暖海水在此處聚集，海溫逐漸升高；直到D（0）JF（1）（圖8j），東北極的東風異常使此處的海溫再次發(fā)生變化，形成冷極，南大西洋海溫異常出現(xiàn)明顯的東北-西南反位相分布，NSASD事件發(fā)生。與之相比，在La 事件中，前一年冬季D（-1）JF（0）赤道太平洋有明顯的海溫負異常，發(fā)生了LaNina事件，此時南大西洋為大范圍的海溫正異常（圖8a）；到MAM（0）時，赤道太平洋的海溫負異常減弱，南大西洋開始出現(xiàn)負的海溫異常，且在 25^°S 附近形成弱氣旋環(huán)流（圖8b）;南大西洋的西南極在 SON（0） 出現(xiàn)明顯的反氣旋環(huán)流，氣壓升高，海溫也逐漸升高（王黎娟等，2018），在其北部出現(xiàn)海溫負異常，此時NSASD事件形成（圖8d）；到D（0）JF（1）時，南大西洋已出現(xiàn)明顯的東北-西南海溫異常的反位相分布，NSASD事件達到峰值（圖8e），與Pure_NSASD事件相比，兩極海溫異常的范圍和強度均增大，兩極中心發(fā)生偏移，東北極向東偏移，西南極向西偏移。可見，赤道太平洋海溫負異常會激發(fā)東北極產(chǎn)生海溫負異常，由此加強下一年的NSASD事件模態(tài)。

4結(jié)論

本文基于1960—2022年逐月Hadley中心海溫資料以及NCEP/NCAR再分析資料等，對北半球冬季南大西洋副熱帶海表面溫度的統(tǒng)計特征及其與ENSO的關(guān)系進行了研究，得到以下主要結(jié)論：

1）1960—2022年冬季南大西洋海溫距平的EOF分析結(jié)果表明，第一模態(tài)的方差貢獻率為

27.82% ，呈現(xiàn)出東北-西南的反位相海溫異常分布，即SASD模態(tài)。該模態(tài)的形成主要是由于南大西洋副熱帶高壓變化影響該地區(qū)表面風變化，表面風的變化引起了潛熱通量東北-西南異常的反位相分布，從而導致了海溫的變化。

2）合成分析結(jié)果表明，SASD具有明顯的季節(jié)鎖相特征：SASD模態(tài)從秋季開始發(fā)展，在冬季達到盛期，在接下來的春季逐漸減弱直至消亡。相對正SASD事件而言，負SASD事件雖然在盛期時的模態(tài)特征更加顯著，但瓦解速度也較快。此外，小波分析結(jié)果顯示，1960—2022年SASD模態(tài)具有明顯的4＼～6a周期性特征。

3）相關(guān)分析結(jié)果表明，SASD事件與ENSO之間存在較強的聯(lián)系：PSASD和EINino事件對彼此的發(fā)展均有正貢獻，且PSASD對EINino事件發(fā)生的貢獻更大。當PSASD與EINino事件同時發(fā)生時，PSASD的存在會促使赤道中東太平洋海溫從正異常轉(zhuǎn)變?yōu)樨摦惓２⒉粩嗉訌姡诖文甓井a(chǎn)生LaNina事件，而LaNina事件會加強下一年的NSASD事件強度，海溫異常范圍擴大，且兩極中心發(fā)生偏移。

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·ARTICLE·

Statistical characteristics of the South Atlantic Subtropical Dipole and its relationship with ENSO events

WANG Xiaohong'，GUAN Yuanhong1，2，3， WANG Yuepeng1，2，WU Xianghua'‘2，LI Xingyu'

1Schoolof MathematicsandStatistics，Nanjing UniversityofInformationScienceandTechnology，Nanjing21o44，China; 2CenterforApliedathematicsofJgsuProice，NnjingUniversityofIforationSienceandTenoogNnjinghna; 3KeyLaboratfeeologicalastestofucatio（KLolbatiovatioteorecsdEvatifete logicalDisasters（CIC-FEMD），NanjingUniversityof InformationScienceandTechnology，Nanjing21044，China

AbstractThe Atlantic ocean spans a wide range of latitudes and exhibit numerous important climate phenomena across multiple time scales.Regarding sea surface temperature anomalies （SSTA）in the Atlantic，most previous studies have focused on the North Atlantic and tropical Atlantic，with relatively less atention given to the South Atlantic.Research has demonstrated inverse-phase sea surface temperature paterns in the eastern and southwestern parts of the Indian Ocean，a phenomenon defined as the Southern Indian Ocean Dipole（SIOD）.Subsequently， studies analyzing sea surface temperature variability in the South Atlantic using empirical orthogonal function （EOF）and singular value decomposition （SVD） identified dipole-like spatial structures similar to those observed in the South Indian Ocean and South Pacific Ocean.The El Nino-Southern Oscilation （ENSO），the most prominent modeof interannual climate variability，is closely related to the sea surface temperature variations across the entire South Atlantic.Exploring the South Atlantic Subtropical Dipole（SASD）and its specific correlation with ENSO can enhance our understanding of climate variability and improve the prediction of both ENSO and SASD events.Using monthly sea surface temperature data from the Hadley Center，as well as monthly sea surface wind data，sea level pressure data and latent heat flux data from the NCEP/NCAR reanalysis for the period 1960 to 2022.This study examine the characteristicsof subtropicalsea surface temperature variability in the South Atlantic and itsrelationshipwith ENSO.The results show that：1）During the Northern Hemisphere winter，EOFanalysis of the subtropical SSTA in the South Atlantic Ocean reveals a northeast-southwest dipole like pattern，explaining 27.82% of the total variance.This phenomenon，termed the SASD，primarily arises due to the variability in sea surface wind associated with fluctuations in the South Atlantic subtropical high.These wind anomalies induce a northeast-southwest dipole pattern in latent heat flux anomalies，which subsequently drives sea surface temperature （SST）variability.2）Composite analysis of SST anomalies indicates that SASD exhibits strong seasonal phaselocking.It typically develops from September to November（SON），and reaches its peak during December to February （DJF），and weakens from March to May （MAM）.3） Wavelet analysis shows that SASD variability is dominated by periodic fluctuations on a 4—6 years timescale over the period1960 to 2022.4）SASD is significantly correlation with ENSO，with a correlation coeficient of 0.55.Positive （negative） SASD events are generally correspond to El Nino（La Nina） events.Furthermore，the co-occurrence of positive SASDand El Nino enhances the intensity and spatial extent of El Nino events.Additionally，when positive SASD and El Nino occurs simultaneously，they tend to trigger La Nina events the folowing year.Conversely，La Nina also can enhance the intensity of the negative SASD the subsequent year.This study analyses a strong correlation between ENSO and SASD，however，further investigation is needed to determine whether ENSO have an impact on the evolution of SASD and whether different ENSO types （i.e.，East-Pacific ENSO vs.Central-Pacific ENSO） exert distinct effects on SASD development.

KeywordsSouth Atlantic Subtropical Dipole ;El Nino;La Nina; climatic variability ;extreme events

（責任編輯：倪東鴻）