南极半岛和南极西部地区近几十年来存在显著的增暖趋势，这一现象在南半球春季和冬季尤为明显。本文借助于公共地球系统模式(CESM)大集合实验和耦合模式第五次比对计划(CMIP5)1979-2005年的数据，研究了内部变率和外部强迫对南极地表气温(SAT)多年代际趋势的贡献。在此基础上，对多年代际尺度上，南极地区地表气温存在的主要变率进行了研究，并对其来源进行分析。利用动力调整方法，进一步将内部变率和外强迫相应分别分成热力和动力部分，并对四者的各自贡献进行评估。主要结论如下:
　　(1)在多年代际尺度上，大集合实验集合之间呈现较大的不一致性，表明南极地区地表气温内部变率较大。从信噪比来看(SNR)，除了南极中部部分地区外，其余地区信噪比均与1相当，甚至小于1，这表明在南极，内部变率的强度与外部强迫相当，甚至要大于外部强迫。
　　(2)南极地区地表气温多年代际变率，最主要的模态是南极环状模类似模态，占总解释方差的77％。该模态通过对冷暖空气的输送，调制南极半岛及其附近的地表气温，当环流场为高压异常时，半岛上空存在异常的南风，存在冷平流，从而使得半岛地区降温;而半岛西部存在异常北风，在暖平流的作用下地表温度上升。进一步的分析发现该模态与海表面温度(SST)的关系不显著。后续通过固定海温和海冰的大气环流模式(AGCM)实验数据，发现该模态来自于大气自身的变率。
　　(3)多年代际尺度上，还存在另外两个模态。第二模态主要受热带中西部海表面温度的调控，在南半球激发出一个三波型的罗斯贝波(Rossby Wave)波，进而通过环流影响南极西部及半岛地区平流输送。就第三模态而言，在高层200hpa同样存在一三波罗斯贝波，但对其来源和机制仍然不清楚。
　　(4)使用动力调整方法，对公共地球系统模式大集合实验进行了分解，确定其热力动力强迫部分对南极地区地表温度多年代际变率的贡献。在大陆尺度上，计算表明1979-2005年，总外强迫对南极地区地表气温的贡献为0.53k/27年。其中热力强迫响应为0.20k/27年，整体为均一增暖的模态;而动力强迫响应为0.33k/27年，大部分地区为比较一致的增暖，南极西部及ROSS冰架部分地区增暖高于其他地区。在区域尺度上，南极半岛地区的外强迫响应为0.77k/27年，其中热力部分为0.28k/27年，动力部分为0.49k/27年。同时计算了内部变率热力部分、内部变率动力部分、热力强迫部分、动力强迫部分这四个部分的相对贡献，最终确定内部变率动力部分是其中最主要的部分，除西部部分地区外，动力内部变率强度所占的比例在50％以上，动力的内部变率足以抵消外部强迫的作用，也可能使得实际增温是外部强迫的几倍。
　　(5)再分析资料与观测资料存在不一致性。通过分析Merra和ERA-Interim两套再分析资料，发现这两套资料均无法复现出南极半岛地区的增暖(1979-2005)。通过动力调整方法对两套资料进行分解，发现两套资料与观测的不一致性主要来自于动力部分，即来自于南半球中高纬环流趋势调控的地表气温趋势。