自工业革命以来,与人类活动有关的温室气体的不断排放所导致的温室效应也不断在增强,最终使得全球的陆地和海洋的温度也在不断上升,对全球的天气和气候产生了显著的影响。本文利用CMIP5(多模式比较计划第5阶段)中的24个模式的平均结果探究全球增暖背景下降水和环流的季节内和年际变率强度变化(ΔP’和△ω’)的空间分布的形成机制。研究发现,无论是季节内还是年际尺度,ΔP’和△ω’之间都同时满足水汽平衡和热力学能量平衡,我们进一步将等式拆分为两项:(1)与平均态水汽或由干静力能所代表的温度垂直梯度的变化有关的热力项(<(?)>和<(?)>);(2)与环流的季节内或年际变率强度变化有关的动力项(<(?)>和<(?)>)。其中热力项的空间分布由当前气候下环流的季节内或年际变率强度ω’主导,动力项的空间分布由环流的季节内或年际变率强度的变化△ω’主导。印度-太平洋暖池地区正的ΔP’是由起正贡献的热力项和起负贡献的动力项的共同作用决定的;赤道太平洋地区正的ΔP’则是由都起正贡献的热力项和动力项决定的。采用湿静力能(MSE)平衡方程探究△ω’空间分布的形成机制。在MSE平衡方程中环流强度变化对平均态MSE的垂直输送(<(?)>)的空间分布是由△ω’的空间分布主导,因此我们认为决定<(?)>空间分布的因子对△ω’也是适用的。经过诊断分析,<(?)>的空间分布主要是由当前气候下环流强度对平均态MSE变化的垂直输送(<(?)>)的空间分布决定的。因此,全球增暖背景下△ω’的空间分布主要是由以下三个因子决定:(1)当前气候下的环流强度ω’;(2)当前气候下平均态MSE的垂直梯度M;(3)及其未来的变化△M。在全球增暖背景下,M在整个赤道地区几乎都呈增加的趋势,而其中增加最显著的区域是赤道太平洋和北印度洋地区,这正好也是未来海表面温度(SST)增温超过整个赤道平均的地区,这意味着△SST通过对低层大气的增湿和加热使得大气平均态MSE的垂直梯度发生了改变。总的来说,在全球增暖背景下,SST增暖的空间形态会影响平均态MSE垂直梯度变化的空间分布,进而通过影响水汽平衡和热力学能量平衡决定季节内或年际尺度的ΔP’和△ω’的空间形态。