论文部分内容阅读
本文利用多套大气海洋观测和再分析资料以及多种统计方法,研究了黑潮延伸体(KE)海洋多尺度低频变化特征;分析了大气对不同尺度海洋变化的响应,探讨了风暴轴天气尺度瞬变涡动反馈在大气响应形成中的作用;研究了KE多尺度变化对东亚气候的影响,分析了夏季KE海表温度(SST)异常和东亚夏季风(EASM)关系的年代际变化。主要结论如下:(1)KE区域平均SST异常有显著的年代际变化,在1980–2009年期间有显著的准10年周期,在1930–1950年期间有显著的准6年周期,这种年代际变化与阿留申低压(AL)活动的变化有关,前者与AL强度变化有关,后者与AL南北移动有关,AL活动在不同纬度上激发海洋Rossby波的西传影响了KE SST的变化周期。(2)KE海洋锋(KEF)强度分别在1996–2010和1984–2008年间呈现出显著的准6年和准10年变化。KEF位置分别在1983–2000和1981年后呈现出显著的准6年和长于9年的变化。KEF位置的低频变化受AL南北移动激发的海洋Rossby波的直接影响。KEF位置的变化超前于KEF强度变化21个月。(3)利用SST资料构造了一个能描述KE中尺度涡旋活动特征的新指数,并利用该指数揭示了近30年KE中尺度涡旋活动的低频变化特征及其与西传海洋Rossby波的关系,发现KE中尺度涡旋活动分别在1998–2015和1992–2006年间呈现出显著的准6年和准10年变化。这种低频变化与KE射流强度和路径长度密切相关,但与西传海洋Rossby波相对独立。(4)大气对KE多尺度变化的响应基本呈现相当正压结构。这些不同尺度变化均能在西北太平洋–东亚区域、太平洋–北美区域和大西洋及其邻近区域分别引起北太平洋涛动/西太平洋遥相关(NPO/WP)、东太平洋/北太平洋涛动(EP/NP)和北大西洋涛动(NAO)型响应,且这些响应有着明显的季节变化。风暴轴天气尺度瞬变涡动反馈主要对KE SST变化(中尺度涡旋活动)和KEF经向位移引起的EP/NP(NPO/WP)型响应贡献显著。(5)KE多尺度变化对东亚气候的影响有着明显的季节差异。这些海洋变化一般对冬、春两季的表面气温(SAT)影响最显著,对夏、秋两季的降水影响最显著。特别是冬季KEF经向位移和春季KE中尺度涡旋活动都能够引起同期东亚大范围的SAT异常,但KE不同尺度变化对夏、秋两季降水的影响范围大致相同。(6)夏季KE SST和东亚夏季风分别在80年代末前后时期呈现出显著的正相关和负相关关系。这种关系的年代际变化可归因于后一时期太平洋年代际振荡(PDO)的增强。80年代末后前期春季NPO型大气强迫,特别是其南极(SP)分量的增强,是引起夏季PDO年代际增强的重要原因。相较于完整的NPO型大气偶极异常,春季NPO型SP异常对后期夏季KE SST和PDO有着更加直接的强迫作用,可作为后期EASM的预测因子。