论文部分内容阅读
利用月平均Hadley环流中心海表温度、美国全球海洋数据同化系统(GODAS)海洋温度、日本气象厅(JMA)海洋温度和NCEP/NCAR大气环流等资料,探讨了传统El Nino和El Nino Modoki的主要海气耦合特征,基于海洋上层热含量(HC)定义了一种新的El Nino指数HCEI和HCEMI。根据海表温度异常SSTA沿赤道(5°—5°N)的演变特征,区分了两类事件不同的衰减型,并进一步探讨了两类El Nino的次表层海温演变过程及其对次年我国夏季降水异常分布的可能影响,得到以下主要结论:(1)两类El Nino海气耦合特征存在显著差异,El Nino Modoki期间海气耦合异常环流系统较传统El Nino明显西移。以往定量表征El Nino年际变化的指标大多基于SSTA或海平面气压SLP,本文选取HC作为研究指标,定义了一组新的El Nino海气耦合指数HCEI和HCEMI来描述两类El Nino事件及其海气响应。较以往基于SST的El Nino指数,HCEI和HCEMI不仅能更清楚地表征和区分两类El Nino(如1993年的传统El Nino和2006年的El Nino Modoki),而且能更好地反映两类El Nino期间偶极和三极型的海气响应特征,与西北太平洋夏季风强弱、江南春雨多寡、江淮梅雨建立早晚等气候异常有较好的相关,为利用El Nino信号进行短期气候预测提供了一个新工具。(2)传统El Nino事件可以分为两种衰减型:自东向西衰减(E—WD)型,其特征是大于0.5℃的海温正距平首先在南美沿岸消失,并向西扩展;自西向东衰减(W-ED)型,其特征是大于0.5℃的海温正距平首先在赤道中太平洋消失,并向东扩展。E-WD型暖异常的发展(衰减)受到东、西太平洋次表层两个暖(冷)异常的共同作用,而W-ED型的发展(衰减)主要是由于前期中西太平洋次表层暖(冷)异常的向东向海表传播所造成。(3) El Nino Modoki的衰减可分成三种类型[1]:对称衰减(SD)型(赤道中太平洋暖海温的发展和衰减关于某一峰值对称)、延长衰减(PD)型(衰减阶段紧接着呈现传统El Nino分布)、突然衰减(AD)型(衰减阶段紧接着发生传统La Nina事件)。El Nino Modoki发展和消亡过程中次表层冷暖海温异常也起着重要作用。SD和AD型事件的衰减均存在赤道东太平洋冷异常与源自西太平洋次表层东传的冷异常相结合的过程。但后者源自西太平洋次表层东传的冷异常更明显,从而使得AD型事件的衰减较为迅速。而PD型事件的衰减主要是源自西太平洋次表层的冷异常向东传播导致中东太平洋暖异常减弱,使得次年暖中心出现在赤道东太平洋。(4)揭示了两类El Nino事件的不同衰减型与次年夏季我国降水异常的联系。对于传统El Nino,在华北、华南及长江—黄河之间,E—WD与W—ED型呈现完全相反的异常分布特征。E—WD型次年夏季江淮流域偏旱的可能性显著增大,其南北侧长江以南和华北地区降水异常偏多。而W—ED型传统El Nino次年,长江—黄河之间降水偏多,降水异常大值中心主要位于沿江地区,而我国华南大部和华北地区降水明显偏少。对于El Nino Modoki的三种衰减方式,次年夏季我国降水的异常分布型也呈现明显差异:降水大值带在SD型次年主要位于长江—黄河之间,在PD型次年,可能出现在长江流域,而在AD型次年主要位于黄河下游地区;SD和AD型次年东北大部尤其东北北部降水偏少,而PD型次年东北大部降水明显偏多;在西南地区,SD型次年降水总体偏多,而PD和AD次年该地区易于偏旱。不同的衰减方式均对应不同的降水异常空间分布,两类El Nino次年我国夏季降水异常显著区的分布范围和信号强度均较未区分衰减型时有较好的改善,为我国汛期降水的短期预测工作提供了重要依据。