海洋锋和大气瞬变强迫在北太平洋NPGO形成中的作用

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本文利用1960-2016年冬季的全球大气再分析资料、海温资料和海气界面热通量资料等,利用气候动力学诊断方法,分析了北太平洋涡旋振荡(NPGO)的时空特征及其相关的海气异常型,研究了冬季北太平洋两个海洋锋区变化与NPGO的关系,揭示了与NPGO相联系的非绝热加热强迫、瞬变加热强迫和瞬变涡度强迫的分布特征,对比分析了三者对冬季北太平洋位势高度倾向强迫的相对贡献大小,提出了NPGO形成的一种可能的中纬度海气相互作用正反馈机制。研究结果表明,NPGO是仅次于太平洋年代际振荡(PDO)的北太平洋SSTA年代际模态,其海温异常主要呈现南北偶极型结构,与之相对应的大气异常在低层表现为北太平洋涛动(NPO),在高层为西太平洋(WP)型遥相关波列。NPGO具有多时间尺度,主要存在准10年和准24年的振荡周期,20世纪80年代以来,NPGO强度明显增强。NPGO与冬季北太平洋两个海洋锋区的变化关系密切,当NPGO正位相时,副极地海洋锋SAFZ的强度增强,并伴随着副热带海洋锋STFZ的北移,使得海洋锋区上空的大气斜压性增强,大气瞬变涡旋扰动活动异常旺盛,相应的瞬变涡旋热量输送和瞬变涡度输送都加强,其中瞬变涡度强迫起着主导支配作用,其引起的位势高度倾向在垂直方向上为相当正压结构,而水平方向上为南北偶极型结构,使得大气出现NPO和WP正位相异常,低层阿留申低压增强,中纬度西风急流增强并北移,由于海洋向大气的感热和潜热通量输送增加而使得海洋失去热量,以及海洋表层Ekman流等上层海洋动力过程,进一步维持了NPGO正位相“南暖北冷”的SSTA偶极型异常,从而形成了一种与NPGO相联系的中纬度海气相互作用正反馈机制。
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