【摘 要】
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近年来,无论在中国还是世界其他地方,极端天气气候事件频发,严重影响了人们的日常生活,给许多国家造成了重大的经济损失。南半球海洋,是地球气候系统中一个非常重要的组成部分,它主要通过海温异常变化来对大气环流产生重要影响,从而调节和影响区域乃至全球气候。而作为南半球海洋之一的南大西洋,它的贡献必不可少。因此本文利用英国Hadley Centre提供的43年的逐月海温资料,采用经验正交分解(Empiric
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近年来,无论在中国还是世界其他地方,极端天气气候事件频发,严重影响了人们的日常生活,给许多国家造成了重大的经济损失。南半球海洋,是地球气候系统中一个非常重要的组成部分,它主要通过海温异常变化来对大气环流产生重要影响,从而调节和影响区域乃至全球气候。而作为南半球海洋之一的南大西洋,它的贡献必不可少。因此本文利用英国Hadley Centre提供的43年的逐月海温资料,采用经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)方法,对南半球大西洋副热带海温异常进行统计分析,得到海温异常的第一空间模态和第一时间模态,并分析了该模态的发生发展过程。在此基础上,根据美国气象环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)联合提供的43年的逐月风场、海平面气压和大气垂直运动以及降水等再分析资料探讨了南大西洋副热带海温异常的第一空间模态对南大西洋区域降水的影响及产生影响的可能机制。结果表明:(1)南大西洋副热带海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)异常经验正交分解的第一空间模态呈现西南-东北反位相分布,即南大西洋副热带偶极模态(the South Atlantic Subtropical Dipole,SASD),其中,海温正异常区域定义为东北极(North East Pole,NEP),海温负异常区域定义为西南极(South West Pole,SWP),并通过这两个区域海温异常平均值定义了南大西洋副热带偶极子指数(South Atlantic Subtropical Dipole Index,SASDI),它与海温异常EOF分析的第一模态时间系数PC1的相关性高达0.92,且通过了99.9%的显著性检验,SASD模态主要体现在南大西洋NEP和SWP这两处海域上的海温反位相异常。(2)SASD的发展演变具有季节性规律,锁相季节为南半球夏季。对正、负偶极事件进行合成分析,结果表明SASD在9~11月开始发生发展,12~2月(次年)发展成熟,即东北极和西南极的海温异常最为明显,3~5月(次年)SASD开始减弱,直至6~8月(次年)衰亡。(3)SASD与ENSO有较为显著的相关关系,相关系数为0.54,通过了99%的显著性检验。采用相关分析方法,研究SASD和ENSO关系,结果显示在正偶极子事件年中,1982、1987、1994、1997、2002、2009和2015年共7年为El Ni?o年,负偶极子事件年中无El Ni?o年;负偶极子事件年中,2010、2011和2020年共3年为La Ni?a年,正偶极子事件年中无La Ni?a年。正、负SASD分别与El Ni?o、La Ni?a事件对应相关。(4)南大西洋区域降水主要集中在大西洋ITCZ和SACZ区域。SASD显著影响滞后一个月的ITCZ和SACZ区域的降水。SASD可能主要通过滞后一个月的大气环流影响SACZ区域降水,正事件发生时,SWP受到冷海温异常影响,向东北方向偏转的下沉气流携带冷水汽向北输送,到达海温正异常区域,与海温正异常区域的上升热气流发生对流,导致这里降水异常增多,在大气下沉区域50°W,30°S附近降水负异常,SACZ位置偏南,负事件则相反,SACZ位置偏北。
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