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副热带海温年代际变化及对东亚夏季风的影响

王鑫  
【摘要】: 本文利用观测资料以及IPCC数值模拟结果,分析了副热带太平洋的年代际变化。结果表明,对于年代际尺度,表层海温在副热带北太平洋东部最显著,尤其是在夏秋季,并且其上空的大气场也有明显的年代际信号。通过SVD分析,发现副热带北太平洋表层海温的年代际变化与大气动量强迫有关,而受潜热、感热、淡水强迫影响较小;并且较少受热带太平洋遥相关的影响。本文的研究首次提出副热带北太平洋东部海温异常在PDO的演变过程中有重要的作用,副热带北太平洋地区的海温异常可以传播到热带太平洋,然后通过黑潮及其延伸体将该异常传播到北太平洋中纬地区,最终引起PDO位相的转变。利用IPCC AR4四个耦合模式的模拟结果,进一步证实副热带北太平洋东部海温存在显著的年代际信号,并且验证了其观测资料统计分析中的各种特征。研究也发现这些耦合模式很难模拟出副热带北太平洋大气的年代际变化。 副热带南太平洋的表层海温和海平面气压场也存在着显著的年代际信号,南太平洋海温年代际变化在北半球冬季(DJF)最显著。海温年代际信号最早出现在副热带南太平洋东南,然后经过8年左右的时间可以传播到南太平洋的西边界-澳大利亚的东北部,并且最终会穿越赤道,到达北半球。本文的结果还证明了副热带南太平洋海温年代际变化与热带太平洋的年际变化有密切的关系。 副热带北太平洋东部海温和梅雨的关系在年代际尺度上最显著,它通过影响热带太平洋地区低层风场和海温的变化,影响梅雨降水。观测和数值模拟都表明梅雨降水的变化还受南印度洋海温偶极子变化的影响,当海温偶极子模态为正位相时,梅雨降水偏多,反之偏少。 本文还研究了ENSO时对梅雨影响的不对称特性,尤其是La Nia与次年梅雨降水关系的年代际变化,在1976/77气候漂移之前/后,La Nia一般会造成梅雨降水偏多/少。70年代末期热带太平洋海温基本态的变化,是导致1976年前后La Nia事件和梅雨关系变化的主要原因。 本文还分析了印度洋不同海区(阿拉伯海、赤道印度洋和南印度洋)、热带东太平洋海温异常与印度夏季风降水的关系,研究表明不同的海区在不同时期对印度降水的影响也不同,他们的相关关系有明显的年代际变化特征。


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