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北半球夏季大气环流主模态的年际年代际变化

王宏  
【摘要】:本文对北半球夏季200hPa位势高度场的时空特征进行了分析,发现北半球大气存在显著的年际和年代际变化,其中年代际变化对总的EOF占起主要贡献作用。年际变化信号,主要表现在总EOF的第二模态中。 北半球大气的年代际变化,存在两个主要模态,第一主模态时间序列表现为显著的上升趋势,空间分布则主要体现为一致的正值区,其正异常幅度从低纬度向高纬度地区衰减,分析认为此变化特征与全球增暖有关,另外年代际第一模态在中纬度的东太平洋-北美-北大西洋一带有正异常极大值区域,这个变化特征与AMO相关。年代际第二主模态的空间分布则主要表现为中-低纬度跷跷板型分布的类环状模态,其正的大值中心主要分布在东半球的西欧-东亚-西太平洋一带,称为东半球环半球模态。这个模态主要与PDO、AO以及北极海冰的年代际变化有关。 在年际变化尺度上北半球大气环流主要表现出两个主导模态,第一模态占总方差贡献的22.4%,第二模态占13.3%,第一模态表现为北半球一致变化模,最大方差贡献百分比分布在低纬度地区,中高纬度的西半球还存在次强的方差大值区,该模态主要与El Nino的衰减位相相关联;第二模态则表现为中纬度与低纬度反位相振荡的空间特征,与前人提出的CGT(Circumglobal teleconnection)是同一个模态,其最大方差贡献百分比主要分布在赤道和中纬度40N附近,该模态主要与La Nina的发展年过程相联系。 另外,研究还发现第二模态的CGT还存在明显的年代际转型特征,在1970s末以来,CGT的几个遥相关中心均出现了明显的减弱并在大西洋-北欧一带向北偏移,究其原因,CGT可能受热带季风降水对大气的异常加热有关,特别是印度季风降水对CGT的全球性特征起主要贡献,而非洲、美洲和西太平洋季风降水则主要对局地CGT的中心强度变化起作用;CGT年代际转型的主要诱因可能与ENSO-季风关系的年代际转型有关。


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