AMO对ENSO年热带太平洋-印度洋地区大气异常的年代际调制作用

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前人研究表明,大西洋多年代际振荡(AMO)可以通过相关海气动力过程对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的振幅产生年代际调制,使得AMO负位相下的ENSO海表温度(SST)异常较AMO正位相时更强。在此基础上,本文利用再分析和模式资料,探讨了AMO对ENSO年热带太平洋-印度洋地区大气异常的年代际调制作用。研究表明,AMO不同位相下,ENSO年海温异常和热带太平洋-印度洋大气异常存在明显的不匹配现象。具体结论可概括如下:(1)AMO对ENSO年热带太平洋大气异常的强度具有显著的年代际调制作用。对于El Ni?o事件而言,AMO负位相下热带中太平洋降水和低层纬向风异常较AMO正位相下更强,这与此时El Ni?o较强的SST异常相对应。然而La Ni?a年却存在海温和大气异常强度不匹配现象,即AMO负位相时,La Ni?a海温异常更强,但其对应的热带太平洋大气异常强度却比AMO正位相时更弱。研究表明,La Ni?a年海温和大气异常的这种强度不匹配主要是AMO年代际调制的结果。AMO海温异常能激发沃克环流影响热带太平洋大气响应异常,即AMO正(负)位相时,热带大西洋与西太平洋上空存在异常上升(下沉)气流,热带中东太平洋存在异常下沉(上升)气流,热带中太平洋信风增强(减弱)、降水减少(增强)。因此,当La Ni?a事件发生在AMO正位相时,两者造成的热带中太平洋低层东风和负降水异常同号叠加,从而产生了更强的大气响应异常。相反,当La Ni?a事件发生在AMO负位相时,由La Ni?a海温异常引起的大气响应异常被AMO相关的年代际信号部分抵消,从而使得大气响应异常强度较弱。而对于El Ni?o事件,“同号叠加”和“部分抵消”分别发生在AMO负位相和正位相阶段,AMO负位相下El Ni?o年本身的海温异常较强,因此AMO的调制作用进一步放大了El Ni?o年热带太平洋大气异常在其不同位相下的强度差异。(2)类似地,ENSO年热带中西印度洋降水(CWIP)异常的强度也受到AMO的年代际调制。即El Ni?o年中西印度洋降水异常在AMO负位相时比AMO正位相时更强,这与此时较强的El Ni?o海温异常相对应;而La Ni?a年却存在海温和CWIP异常强度不匹配的现象,即AMO负位相时,La Ni?a事件的海温异常更强,但其对应的CWIP异常的强度却比AMO正位相时更弱。研究表明这也与AMO的年代际调制作用有关。AMO海温异常能通过激发热带印度洋地区的沃克环流影响该地区的大气响应异常,即AMO正(负)位相时,热带西太平洋-东印度洋上空存在异常上升(下沉)气流,热带中西印度洋存在异常下沉(上升)气流、降水减少(增强)。因此,当La Ni?a事件发生在AMO正位相时,两者引起的CWIP负降水异常同号叠加,产生了更强的大气异常。相反,当La Ni?a事件发生在AMO负位相时,其激发的CWIP负降水异常被AMO相关的年代际信号部分抵消,从而导致大气响应异常较弱。对于El Ni?o事件,类似于太平洋地区,AMO引起的年代际调制作用进一步放大了El Ni?o年CWIP异常在其不同位相下的强度差异。
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