中国南海位于亚澳季风区的中心。南海夏季风是连接印度季风、东亚副热带季风、西北太平洋季风、澳大利亚季风等季风子系统的桥梁。南海夏季风的爆发标志着亚洲夏季风开始建立，且夏季风爆发的异常与随后夏季风的演变及其相关的大气环流和降水异常密切相关，因而受到了广泛的研究关注。相比之下，南海夏季风撤退所受到的研究关注要远少得多，其现象和机制目前尚不清楚。基于多套再分析资料和观测资料，并结合简单的大气模型，以及热带大气动力学理论，本文系统地研究了南海夏季风撤退的气候态特征及其年际、年代际变化，并阐明了其变化的机制。主要研究内容包括:南海夏季风撤退的气候学特征;夏季风撤退在21世纪初期之后的年代际偏晚及其机理;夏季风撤退的年际变化特征及机制;年际变化时间尺度上夏季风撤退与华南秋雨的联系。主要结论如下:
　　(1)阐明了南海夏季风撤退的气候态特征
　　前人基于日历数据所反映的南海夏季风撤退是缓慢的。基于国家气候中心提供的夏季风撤退日期做了合成，重新研究了南海夏季风撤退的气候态特征，发现合成的撤退过程是非常迅速的。气候态平均的南海夏季风撤退发生在第54.7候（9月29日）。南海夏季风的撤退在大气环流和降水上都有所体现，其主要的现象包括:西太平洋副热带高压西伸引起的南海地区低层纬向风转变（由西风转东风），西南季风自南海-菲律宾海后撤至北印度洋，雨带和赤道辐合带的南移，高层东风急流和北风越赤道气流的减速，上升运动由南海北部移动到南海南部并形成异常局地经圈环流，以及大气环流和温湿要素的突变等。从动力学的角度来看，夏季风撤退时期的环流和对流变化，很大程度上可以用赤道Rossby波响应和涡度方程的Sverdrup关系来理解。
　　(2)揭示出2006年之后南海夏季风撤退的年代际偏晚及其成因
　　基于相对独立的环流和降水资料、不同的统计方法，发现南海夏季风撤退在21世纪初期之后经历了显著的年代际变化。相比于1995-2005年，2006-2016年平均的夏季风撤退日期偏晚了约半个月。对应于夏季风撤退偏晚的年代（2006-2016年），在夏季风撤退时期(53-56候，即9月18日-10月7日)，从中南半岛到菲律宾海出现了显著的西风异常，在南海北部-菲律宾海北部地区出现了气旋式环流异常;在南海和菲律宾海还出现了降水的增加和对流活动的增强。上述现象不仅在统计学上是显著的，而且在动力学上也是一致的。中南半岛和菲律宾海地区准双周振荡的增强，以及南海-菲律宾海附近增多的热带气旋活动，可能是此次南海夏季风撤退年代际偏晚的直接影响因子。热带气旋活动可以通过激发大气Rossby波，引起西风异常和夏季风撤退偏晚。增强的准双周振荡会使得低层东风不能稳定地建立，也有助于南海夏季风撤退的偏晚。此外，9月份菲律宾海海温的增暖可能是此次夏季风撤退年代际变化的重要大气系统外强迫。
　　(3)揭示出南海夏季风撤退的年际变化特征及其影响因子
　　南海夏季风撤退存在明显的年际变化。对应于夏季风撤退的偏晚年，在夏季风撤退时期（53-56候，即9月18日-10月7日），自孟加拉湾延伸到菲律宾海的对流层低层出现异常西风气流，且在华南和南海北部出现了气旋式环流异常。而在对流层高层，整个南海都被东风异常所占据。对应于上述异常环流，降水和对流活动表现出偶极子型异常，即南海和菲律宾海（赤道东印度洋）出现异常增加的降水（异常减少的降水）。南海-菲律宾海的热带气旋个数，以及30-60天振荡的活跃/抑制位相，可能是影响南海夏季风撤退年际变化的两个重要因子。类似于年代际变化的情形，热带气旋引起的异常西风，可以延迟夏季风的撤退。此外，30-60天振荡及相关的环流和对流异常可以通过影响南海地区的风场调制南海夏季风撤退的早晚。
　　(4)阐明了年际尺度上南海夏季风撤退与华南秋季降水的联系及其机理
　　2010年南海夏季风撤退极端偏晚，同时海南岛也经历了有气象记录以来的最强秋雨。系统的分析表明，这样的个例并不是孤立的，统计上在南海夏季风撤退偏晚的年份，华南地区（广东、海南、台湾三省）以及南海北部地区的初秋（9-10月）降水也倾向于偏多。夏季风撤退偏晚和华南秋雨偏多的共同背景是La Ni(n)a发展型的热带太平洋海温异常。西北太平洋的暖海温异常会通过激发气旋式的大气Rossby波引起平均环流的异常。此异常气旋南侧的偏西风，会引起夏季风撤退的偏晚;而异常南风又会输送更多水汽到华南，引起秋雨偏多。此外，在夏季风撤退偏晚年，热带气旋和准双周振荡等瞬变系统也偏强，它们同样会引起华南秋雨的偏多。