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中部型El Ni?o事件变化特征及其气候效应

左涛  
【摘要】:本文利用TAO、HadISST等实测资料以及NCEP/NCAR等同化资料,采用REOF,小波分析、相关分析、合成分析等方法,分析了中部型El Ni?o事件的分布特征及影响机制,在此基础上,研究了中部型El Ni?o事件对西太平洋副热带高压、北极海冰等气候的影响。得到的主要结论如下:1.对赤道太平洋SST进行REOF分解的第一、第二模态可以很好的表征东部型El Ni?o事件和中部型El Ni?o事件过程中的SSTA分布特征。而对赤道太平洋纬向风进行REOF分解的第一、第四模态可以分别表征东部型事件和中部型事件过程中赤道太平洋纬向风的变化特征。El Ni?o事件发生过程中,赤道太平洋纬向风与SST具有非常好的相关关系,但在不同类型的El Ni?o事件过程中二者的空间分布特征不同。2.在得到中部型El Ni?o事件异常海温分布特征的基础上,采用TAO实测SST资料,定义了中部型事件指数CPI,当CPI超过(低于)1.0(-1.0)连续5个月以上为一次中部型El Ni?o(La Ni?a)事件。该指数可以客观反映上世纪90年代以后的中部型El Ni?o(La Ni?a)事件发生发展过程,相比Ni?o4指数和对赤道太平洋SST做REOF得到的第二模态时间系数更具有简单性和可靠性。3.在探讨中部型El Ni?o(La Ni?a)事件与中太平洋纬向风空间配置关系的基础上,定义了赤道中太平洋纬向风的辐散辐合指数CZWI,该指数可以客观反映中部型El Ni?o(La Ni?a)事件形成过程中的纬向风的辐散辐合变化特征。它的异常变化对赤道中太平洋SSTA变化起到关键作用,其与中部型事件指数的最佳相关位于纬向风辐散辐合超前4~5个月的时间,此关系给中部型事件的预测提供了参考。4.西太平洋副热带高压具有显著的季节变化特征和年际、年代际变化特征。西太平洋副热带高压面积和西伸脊点变化与赤道中太平洋SST异常存在密切的联系。时滞相关关系表明,西太副高面积指数与中部型事件指数的最佳相关出现在前者滞后6个月,副高西伸脊点与中部型事件的最佳相关出现在前者滞后5个月。在此基础上,利用中部型事件指数,通过最小二乘回归分析,建立了副高面积指数和西伸脊点的预报方程,并对2013~2015年春、夏季副高变化进行预测。5.北极海冰在上世纪80年代出现了明显正负距平的转换。上世纪80年代以前,北极海冰为正的距平,而80年代以后转换为负的距平。北极海冰以-1.5%/10a的速率快速消融,夏秋季的海冰减少速率为-2.2/10a,冬春季为-0.7/10a,它们之间的差值可达3倍之多。可以认为夏秋季的海冰锐减是导致北极海冰快速减少的重要原因。6.相关分析表明,中部型El Ni?o(La Ni?a)与北极海冰变化存在密切的相关关系,AO是它们之间相互联系的重要桥梁和纽带。中西部SSTA与北极海冰密集度变化之间的最佳相关关系出现在北极海冰变化滞后3年左右的时间。中部型El Ni?o事件与北极海冰之间存在密切联系的可能途径是,通过Ni?o4区域SSTA对北半球的中纬度气压场和经向环流产生影响,进而通过AO的调节作用,最终对北极海冰变化产生影响。前者的时滞影响时间是2年左右,而后者是1年左右。


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