季节内振荡或低频振荡(ISO)是指时间尺度大于10天而小于一个季度的大气环流或气象要素的准周期变化。准周期为30-60天的ISO是热带大气季节内变率的主导模态，是一种行星尺度且沿赤道向东传播的异常环流-对流耦合的波动系统。在北半球夏季，30-60天ISO（简称BSISO）的异常环流主体位于赤道及其以北的亚洲热带季风区，其异常对流与环流信号在沿着赤道自印度洋向西太平洋向东传播的同时、分别在南亚季风区和东亚/西太平洋季风区所在经度带向北传播。因而，30-60天BSISO在亚洲热带季风区实际表现为“四极型”异常对流-环流耦合的结构，它不断地与下垫面的海洋相互作用，因而强烈地影响着北印度洋-南海-西北太平洋海域的海洋环境和气象状况，也直接影响亚洲南部印度半岛、中南半岛和我国华南等陆地的持续性异常降水的发生。然而，季节内尺度的海洋气象预测是当今气候系统动力模式预报的难点。只有弄清海气耦合系统季节内变率的规律和成因，才能从本质上提高动力模式性能和预报水平，满足国家防灾减灾需求。　　BSISO的活动在北印度洋-南海-西北太平洋海域最为活跃、振幅最大，其异常风应力和异常对流对海洋的动力强迫和热力强迫作用最为显著，因而驱动海表温度(SST)、海表高度、洋流及深层海洋温度等发生一定频率的季节内变化。反之，SST及深层海温是亚洲夏季风季节内变率的可预报性来源，特别是在印-太暖池的高海温区域，SST的较小变化都会触发其上空大气深对流的发生和发展，进而激发强对流天气系统或BSISO。所以，本论文聚焦北印度洋-南海-西太平洋海域，围绕30-60天BSISO对海洋的强迫，利用多源海洋、大气观测和再分析资料和合成分析的方法，揭示了海盆尺度的SST季节内变率的时空演变特征;根据北印度洋-南海-西太平洋复杂的海洋侧边界条件，针对不同海盆揭示了显著SST季节内变率相关的深层海温异常信号的三维传播规律及其对BSISO响应的物理机制;通过混合层热收支分析，定量诊断了与BSISO相关的热力强迫和风应力异常引起的海洋动力过程对局地SST季节内变化的相对贡献。基于个例分析，研究了典型SST季节内振荡事件对印度半岛和我国华南地区陆地降水异常的影响。主要结论如下:　　(1)北印度洋-南海-西北太平洋海温对BSISO季节内响应特征　　在北印度洋-南海-西北太平洋海域，存在几个显著的SST季节内振荡关键区，分别位于南海、西北太平洋、孟加拉湾北部和阿拉伯海西部。整个北印度洋至西北太平洋SST对BSISO强迫的季节内响应的基本特征是洋盆尺度的SST正、负异常交替出现。SST正（负）异常主要发生在局地抑制（活跃）对流位相，一方面是由于异常对流有关的表面向下短波辐射的增强（减弱）;另一方面是因为低空异常东北风或东风（西南风或西风）造成的表面蒸发冷却的减弱（增强）。但是，BSISO的热力强迫及其风应力异常引起的上层海洋水平平流和垂直夹卷效应的相对重要性在不同的海盆是有差异的。深层海温季节内异常信号的传播特征也因海盆不同而不同。　　(2)南海夏季海温30-60天的季节内变率特征及成因　　BSISO异常环流系统的演变在南海地区的局地表现是经向偶极型季风槽-脊的交替。在表层，夏季南海SST存在海盆尺度的显著30-60天季节内变率。SST正、负异常的转换和扩张受自赤道向南海北部移动的偶极型槽-脊所驱动。混合层热力收支的定量诊断表明，在较强的30-60天SST变率事件中，混合层净的热通量对海表温度趋势变化的贡献超过60％，而海洋的垂直夹卷对海表温度趋势变化的贡献也超过了30％。但是在某些强的SST振荡事件中，海洋的垂直夹卷效应与混合层净热通量强迫对季节内SST局地变化的贡献是同等重要的。在表面异常风应力及其旋度的驱动下，发现次表层及深层海洋也存在显著的季节内尺度的海温异常信号，这种异常信号可向深海传播到至少1000m的深度。在温跃层附近(50-100m)的海温异常振幅甚至强于表层SST异常的振幅。受南海海洋侧边界的限制，深层海温异常信号随BSISO有关的表面风场以经向传播为主，纬向传播幅度有限。表面风应力旋度引起的Ekman抽吸作用对南海西部SST及深层海温异常的局地变化有较大贡献。　　(3)西北太平洋海温的季节内振荡特征及物理过程　　随着东亚/西北太平洋子季风区偶极型异常对流-环流耦合系统的向北传播，异常抑制对流（异常反气旋）激发的SST正异常亦自位相1从赤道向副热带扩展和移动，而相反的情况是伴随异常活跃对流（异常气旋），SST负异常始于位相5和赤道西太平洋。130°-140°E的经向-深度剖面表明，夏季西北太平洋的温跃层深度较南海显著偏深，在赤道和北纬15°N附近温跃层深度可达170-200 m。相应地，显著的深层海温异常信号主要集中于温跃层附近，在经向上大致呈偶极型分布。由于赤道西太平洋附近的风应力较强，其旋度引起的温跃层所在深度的海温异常的振幅也较其北部海域偏大。但是，赤道附近的温跃层海温正、负异常信号表现为一种局地性振荡，这是BSISO相关的赤道纬向风应力强迫而产生的海洋Kelvin波动的局地反映，但其北部的海温正（负）异常信号随着SST正（负）异常的北传而向极传播。混合层热收支的定量分析表明，垂直夹卷效应对温跃层海温和SST季节内局地变化的贡献北部(20°-30°N)大于赤道海域。　　(4)孟加拉湾海温对30-60天BSISO的响应机制　　受自赤道向北传播的南亚子季风区偶极型异常对流-环流系统强迫的影响，孟加拉湾北部海域是显著的30-60天SST季节内变率中心，而另一个相对偏弱的变率中心处在其南部的赤道印度洋。合成分析表明，这种经向偶极型SST异常的形成和演变除了受BSISO相关的大气热力强迫以外，风应力异常引起的上层海洋夹卷效应对孟加拉湾北部海域季节内SST局地变化的相对贡献大于上层海洋温度平流效应，但是对于赤道附近的SST季节内变率而言，前者小于后者。孟加拉湾北部海域SST季节内变率中心的形成不仅取决于局地风应力异常的强迫而且受到BSISO有关的赤道风应力强迫的海洋Kelvin波动的远程影响。当异常活跃对流在赤道中印度洋发生时，孟加拉湾大部海域盛行异常东北风，这种局地的异常东北风应力旋度引起的减弱的Ekman抽吸有助于SST变暖和温跃层加深;但是在孟加拉湾南部的赤道海域盛行异常西风，这种表面西风应力激发出下沉的海洋Kelvin波，与此同时，赤道印度洋东岸的表层东风应力强迫出上翻的海洋Kelvin波。下沉（上翻）的海洋Kelvin波在次表层表现为温跃层深度的加深（变浅），因而温跃层附近的海温异常振幅较大。随着赤道下沉的海洋Kelvin 波的东传，印度洋东岸的上翻海洋Kelvin波受边界的阻挡，造成两方面的异常。一是反射为上翻Rossby波而沿着5°N附近向西传播进而影响孟加拉湾所在经度带内的赤道SST和深层海温季节内变率，二是转变为海岸的上翻Kelvin波而沿着孟加拉湾东岸向北传播从而影响北部海域SST和深层海温的季节内变率。沿着赤道的经度-深度剖面图和沿着孟加拉湾所在经度平均的纬度-深度剖面图表明孟加拉湾海域的温跃层处在约100m的深度。温跃层附近振幅较强的正（负）海温异常信号有规律地沿着赤道自西向东传播到印度洋东岸、同时向下传播到1000 m的深海。深层海温异常信号又自赤道向孟加拉湾北部传播。　　(5) 30-60天BSISO影响阿拉伯海海温的机理。　　阿拉伯海西部的显著SST季节内振荡的形成主要取决于BSISO表面风速异常和风应力旋度异常。当异常活跃对流在赤道中印度洋发生时，阿拉伯海主要受异常东北风控制，实际风速减弱造成的表面蒸发的减少有利于SST的偏暖，同时反气旋性的风应力旋度更有助于阿拉伯海西部SST偏高和温跃层加深。随着异常活跃对流向西北传播，在异常东北风收缩的过程中，与阿拉伯海西岸越赤道气流有关的异常赤道西风反而不断加强、北移、进而转变为异常西南风。离岸的异常西南风引起的Ekman抽吸使得阿拉伯海西部SST及深层海温冷却，而且这种异常的西南风应力产生较强的洋流及其温度平流。定量诊断表明，在阿拉伯海西部，垂直夹卷效应和温度平流作用对季节内SST局地变化的贡献均大于表面热通量的贡献。阿拉伯海中部的纬度-深度剖面显示，显著的温跃层及深层海温异常信号呈现为经向“三极子”型分布，其中温跃层附近的两个较强振荡中心分别位于10°S和赤道、但10°N纬度带的海温异常强度偏弱。　　(6)南海海域SST季节内振荡强度的年际变化。　　南海夏季30-60天SST季节内振荡的振幅存在较大年际差异，并与前期（冬季）和同期（夏季）季节平均的SST异常分布有关。30-60天SST季节内振荡强度指数序列与前期冬季Nino3.4指数呈正相关关系，在厄尔尼诺事件发展期的夏季，SST季节内变率强度偏强、衰减期的夏季SST季节内振荡强度偏弱;相反，在拉尼娜事件的发展期SST季节内变率的振幅偏弱、而衰退期振幅偏强。合成分析表明，在30-60天SST季节内振荡偏强年（偏弱年），无论前期（冬季）还是同期（夏季），印度洋-西太平洋季节平均的海温均呈现为负（正）异常，这是由于纬向的海温异常梯度激发的自热带印度洋吹向西北太平洋的异常偏西南气流，使得水汽在北印度洋-南海-西北太平洋辐合，有利于BSISO增强（减弱）。10-20天SST季节内振荡强度呈现出年代际减弱的趋势。　　(7)典型的SST季节内振荡事件对印度半岛和我国华南地区降水异常的影响。　　针对2010年夏季南海30-60天SST季节内振荡事件分析发现，在7月中旬之前，最强SST季节内异常最先出现在南海北部、异常信号向南传播，且华南降水正（负）异常略超前于SST正（负）异常。但在7月中旬之后，最大SST季节内异常最早出现在南海南部、异常信号向北传播，最大SST正异常超前于华南最大降水正异常约12天。在2010年5月4号至6月8号期间，5月4日起源于南海北部的SST正异常激发异常气旋性环流。随着气旋南侧的异常西南风的增强和北移，在8月中下旬造成南海北部降水偏多;当异常西南风于8月下旬至9月初在华南地区辐合时，导致陆地上空大气不稳定度增强、降水正异常。针对2007年夏季孟加拉湾30-60天SST季节内振荡事件分析发现，在SST正异常达到最大约15天后，局地洋面降水正异常达到最大。2007年5月25至6月29号期间，产生于赤道地区的SST正异常向北和西北方向扩张并且增强，引起海洋表面产生异常气旋，气旋南部的异常西风（西南风）与平均西南风的叠加导致洋面全风速的增强，使得海洋向低层大气输送的水汽和热量增多，大气不稳定度增大，为深对流的产生提供有利条件，导致了孟加拉湾北部海域以及印度半岛南部和中南半岛西北部陆地降水正异常。