印-太暖池區(qū)降水異常對東亞冬季大氣環(huán)流年際變化的影響機制.pdf

1、海表溫度高于28°C的熱帶印度洋-西太平洋暖池是全球大氣對流活動最強的海域,是海洋加熱大氣最重要的海域之一,在全球氣候系統(tǒng)中有非常重要的作用。在前人研究夏季暖池區(qū)的對流加熱異常可以激發(fā)太平洋-日本波列(PJ)影響東亞夏季環(huán)流的基礎(chǔ)上,本文利用 EOF、回歸、相關(guān)、SVD等多種統(tǒng)計分析方法,分析了最近60多年的觀測資料,研究了印-太暖池區(qū)降水異常對東亞冬.季.大氣環(huán)流年際變化的影響途徑及其在不同年代的差異;并結(jié)合簡單大氣模式和復(fù)雜大氣環(huán)流

2、模式(AGCM)的數(shù)值實驗,驗證了印-太暖池區(qū)降水異常對東亞冬季大氣環(huán)流年際變化的影響機制。本文取得以下創(chuàng)新性成果:
　　1.給出了印-太暖池(WP)地區(qū)冬季降水年際變化的主模態(tài)(稱為 WPD模態(tài)),指出該模態(tài)的空間分布為一個東西偶極子型,在它的正位相時,西印度洋降水增多,東印度洋-西太平洋降水減少。研究表明對應(yīng) WPD模態(tài)的前期秋季(SON)熱帶太平洋海表溫度(SST)異常是類似于 ENSO型的海溫異常分布,熱帶印度洋是印度洋偶

3、極子型的海溫異常分布。發(fā)現(xiàn)了與 WPD模態(tài)對應(yīng)的冬季東亞地區(qū)200hPa位勢高度(H200)年際變化的主模態(tài)是一個波列,在正位相時,從WP到東亞(EA)地區(qū)位勢高度異常呈“正-負-正”分布(WP-EA波列)。WP-EA波列在垂直方向具有相當正壓結(jié)構(gòu),但是它在對流層上層最明顯,尤其是中國東部上空的負異常中心。模式試驗驗證了 WP-EA波列主要是由降水 WPD模態(tài)激發(fā)的從熱帶到中緯度地區(qū)的遙相關(guān)波列。暖池降水的 WPD模態(tài)正位相則對應(yīng)中國東

4、北到日本地區(qū)的上空高壓異常和低空熱帶西北太平洋反氣旋環(huán)流異常,有利于中國大部分地區(qū)氣溫偏高,東南部地區(qū)和華北降水增多;負位相時相反。
　　2.發(fā)現(xiàn)在1948~1976年期間WP-EA波列比較弱,在1977~1998年期間WP-EA波列較強。這種不同年代之間的差異主要與 ENSO在1977~1998年振幅加強有關(guān)。自1999年至今,氣候平均的熱帶太平洋SST偏冷,Walker環(huán)流偏強,西太平洋降水偏多,西印度洋降水偏少,且強的 La

5、 Ni?a頻繁出現(xiàn),印太暖池區(qū)的降水異常比較強,也形成了比較強的WP-EA波列。
　　3.通過對1997/98年冬季和2014年1月暖池降水異常與WP-EA遙相關(guān)波列都非常強的個例的分析,和對CMIP5中11個模式的AMIP實驗結(jié)果的分析,再次驗證了WP-EA遙相關(guān)波列是印太暖池區(qū)降水異常的產(chǎn)物。
　　本文的研究揭示了熱帶印-太暖池降水在熱帶海溫影響東亞大氣環(huán)流的過程中充當?shù)摹皹蛄骸弊饔?給出了熱帶地區(qū)海溫變化影響東亞高層大