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本文利用1984~2002年的全球海洋客观分析海气热通量(OAFluxes)资料和NCAR/NCEP-2再分析资料等,使用EOF、CSVD、相关分析等多种诊断方法并结合热力适应理论,对西北太平洋海气相互作用进行了深入研究与分析,揭示了ENSO事件期间海气热通量和副热带大气环流异常的年际变化特征及其耦合关系,并通过对1998/1999年和2000/2001年两次ENSO转换位相的典型个例进行分析,探讨了西北太平洋海气热通量和副热带大气环流异常之间的相互作用机理及其对东亚气候异常的影响,最后还初步阐述了热带与副热带海气相互作用的关系。本研究拓展了对西北太平洋海气相互作用及其机理的认识,加深了其对东亚气候调控作用的理解,得到的以下主要结论:
(1)西北太平洋低层大气环流和海气热通量的EOF分析表明,超前ENSO信号约5个月的低层大气环流异常(环流场第二模态)有利于热带太平洋海洋形成ENSO事件(海气热通量第一模态),之后ENSO事件通过热带海气相互作用使得低层大气环流向ENSO成熟模态(环流场第一模态,滞后ENSO信号约4个月)转换。正是因ENSO产生的菲律宾附近大气异常环流持续的桥梁作用,引起西北太平洋副热带地区海气通量异常(海气热通量第二模态,滞后ENSO信号约14个月),进而通过副热带海气相互作用影响西北太平洋副热带地区低层大气环流持续异常(环流场第三模态,滞后海气通量异常第二模态约2个月)。西北太平洋副热带地区持续的大气环流异常一方面对我国短期气候有重要的影响,另一方面则通过影响赤道太平洋地区纬向风异常改变热带太平洋地区海洋热力状况,从而调节ENSO循环的位相转换,进而影响热带地区低层大气环流异常。这一海气相互作用过程能很好地解释西北太平洋热带与副热带环流相互作用。
(2)对1998/1999年E1 Ni(n)o。位相向LaNi(n)a位相转换和2000/2001年La Ni(n)a位相向E1 Ni(n)o位相转换的个例研究,进一步证实了西北太平洋热带与副热带海气相互作用的物理过程,并较好地解释了1999年夏季和2001年夏季我国东部的降水异常。由此可见,ENSO循环与我国气候的联系并不是简单的对应关系,它同时受到西北太平洋海气相互作用的调控。