1997／98年厄尔尼诺特征及97年气候异常

本文根据美国国家环境预报中心提供的热带太平洋海温资料及其它资料,分析了１９９７年厄尔尼诺现象一些基本特征和１９９７年全球气候异常状况。文中指出,１９９７年厄尔尼诺现象是一种东西传播相结合的混合型,即在厄尔尼诺发展位相,海表温度距平同时存在东传和西传的特征。这次厄尔尼诺现象 本世纪最好的一次厄尔尼诺现象,它对全球气候的影响已超过１９８２／８３年厄尔尼诺的影响,使一些国家和地区的经济遭受了重大的损失。     

1997/1998厄尔尼诺的发生与发展

厄尔尼诺现象是大尺度海气相互作用过程而引起的异常变化.由于伴随着厄尔尼诺的发生往往出现全球范围的气候异常,因此厄尔尼诺的诊断和预测引起了海洋学家和气象学家的密切注意.为了建立和改善厄尔尼诺的预报模式,寻求可供厄尔尼诺预报使用的预报因子和诊断厄尔尼诺发生与发展的物理条件是科学工作者面临的重大挑战.长期以来,为了选取那些具有明显的物理意义、预报提前量足够大的物理量,及早地诊断厄尔尼诺的发生、发展和消衰,海洋和气象学界付出了不懈的努力.例如,各种厄尔尼诺和南方涛动指数及反映全球气候异常的指标等都是这种努力的结果.回顾既往发生的厄尔尼诺过程,虽然有其共同的一面,但具体个例之间却又不尽相同.     

赤道太平洋次表层海温距平的EEOF分析及与厄尔尼诺的关系

通常气候变量场在时间上存在着显著的自相关及交叉相关,扩展的经验正交函数(ExtendedEOF,以下记作EEOF)分析是在经典的EOF基础上发展而来的,它同时考虑了要素的空间和时间相关性,可以得到变量场的移动性分布结构。本文通过对赤道太平洋次表层海温距平(SOTA)场的EEOF分解,发现第一特征向量是关于ElNino的模态,它反映了ElNino的发生持续消亡的整个过程,对应的时间系数(第一主分量)与Nino3指数有很好的同时相关。第二特征向量是关于西太平洋暖池的模态,它反映了西太平洋暖池从暖位相到冷位相(同时东太平洋从冷位相到暖位相)的过程,第二主分量与滞后6～10个月的Nino3指数有很好的相关性。这两个主分量不但有助于了解赤道太平洋海温异常的过程,而且为厄尔尼诺的预报提供了重要线索。     

西太平洋暖池区海温异常对冬季环流影响的数值研究

应用全球气候模式就西太平洋暖池区冬季海温异常对冬季大气环流及东亚冬季风的影响问题进行了数值试验.结果表明;西太平洋暖池区海温异常可以引起太平洋中东部Walker环流加强并使其位置东移.同时,增温区附近两半球的Hadley环流也明显增强,增温区附近的上升运动及副热带地区的下沉运动均更加明显.在反常加热区附近有自热带向中高纬度传播的波列出现,从而把海温变化的影响传播到全球.西太平洋暖池区海温异常对副热带高压、西风急流、西风带槽脊强度及位置分布均有重大影响,并造成全球高度场、温度及风场的变化,它使增温区两侧的副热带高压加强并向极地一侧移动,促使西风急流加强并北移,使东亚大槽北缩,并增大高纬与热带之间的热力差异.暧池区海温的异常升高使东亚冬季风减弱,我国大部分地区增暖.     

两类厄尔尼诺事件对金华气候的影响

利用金华本站历史观测资料,分别就两类厄尔尼诺事件次年降水量、梅雨、高温日数、日照时数和台风等情况逐一进行分析探讨。结果表明:两类厄尔尼诺事件对金华气候的影响存在显著的差别,第1类影响年金华年降水量偏多,是涝年。入梅偏早,出梅偏晚,梅期偏长,降水量比常年偏多。日照时数比常年偏少,出现高温天数少,高温天气不严重。第2类影响年正好相反,金华年降水偏少,是旱年,入梅容易偏晚,出梅偏早,梅期偏短,梅雨量偏少,日照比常年偏多,高温出现也多,是高温天气比较严重的年份。     

1997/1998年厄尔尼诺期间西太平洋热带对流区的东移

1997年5月至1998年春季,发生了本世纪以来最强的厄尔尼诺事件.全球许多地区的天气气候出现了显着的异常特征,并诱发了一系列的旱、涝及森林大火等重大灾害,引起了许多国家政府和社会各界的高度关注.厄尔尼诺事件的成因和影响是一个十分复杂的问题,尽管自1950年以来已先后出现过10多次,气象和海洋学家对此也作了大量研究,但迄今对它的认识依然相当有限.对它的成因,近些年来许多研究认为[1,2]:赤道东太平洋的强偏东信风,将洋面表层暖水吹向西太平洋赤道地区堆积形成暖池;由于某种原因,一旦偏东信风张驰(减弱),导致暖池中位能释放,暖水向东回流,赤道东太平洋洋面温度(SST)异常升高,厄尔尼诺发生.     

2004年厄尔尼诺事件的理论预测和实践检验

地球自转速度减慢、赤道东太平洋表层海温升高、日食-厄尔尼诺系数增大与厄尔尼诺事件发生时间在一切细节上有惊人的对应关系。这个综合检验结果给出了地球自转减速和日食-厄尔尼诺系数预测厄尔尼诺事件的有效性和准确性。2004年的弱厄尔尼诺已得到初步证实,2005年的拉尼娜有待检验。     

东中国海海温场对厄尔尼诺与反厄尔尼诺事件的响应

本文根据多年历史资料统计分析了东中国海海面温度（海温）场对厄尔尼诺与反厄尔尼诺 事件的遥响应情况,结果表明东中国海海温与厄尔尼诺事件有密切的关系,其年际变化特征与 一些学者提出的水文气象要素的变化相吻合,同时,分析还发现上半年发生的厄尔尼诺事件的 前冬半年海温异常的偏高,而下半年发生的厄尔尼诺事件的前冬半年海温异常的偏低,这是一 个值得深入探讨的问题。     

1998年长江水患成因探析及反思

1998年长江流域发生特大洪涝灾害,给我国造成了巨大的经济损失。本文对这次水患的原因进行了分析并提出了反思与对策。随着科学技术的进步,人类要深刻认识和研究灾害发生的规律并掌握防灾、减灾的科学知识,提高海洋预测预报保障能力,力争把每一次灾害的损失减少到最低。     

厄尔尼诺及反厄尔尼诺事件对青岛及近海气象水文要素的影响

本文以青岛90年的气象资料及朝连岛30年水文资料,与本世纪以来所发生的厄尔尼诺事件及五十年代以来出现的反厄尔尼诺事件,进行对比。从中找出关系较大的几种要素,进行统计分析,得出一些有参考价值的结论。     

西风爆发事件对暖池厄尔尼诺和冷舌厄尔尼诺的作用——一个概念模型得到的结果

本文通过1个概念模型讨论了西风爆发事件对暖池厄尔尼诺与冷舌厄尔尼诺两种事件的作用,并讨论了它们对应的物理机制。结果表明,由西风爆发所诱导的纬向平流异常和海洋波动对厄尔尼诺的多样性有着至关重要的作用。由于模型包含了最基本的海-洋与大气物理变量及其相互作用机制,本结果可为解释西风爆发事件对厄尔尼诺多样性影响研究提供最基本的框架。     

Perturbed solution of sea-air oscillator for the E1 Ni(n)o/La Ni(n)a-Southern Oscillation mechanism

A class of coupled system of the E1 Ni(n)o/La Ni(n)a-Southern Oscillation (ENSO) mechanism is studied. Using the perturbed theory, the asymptotic expansions of the solution for ENSO model are obtained and the asymptotic behavior of solution for corresponding problem is considered.     

西风爆发、次表层暖水东移与厄尔尼诺现象

利用最近20 a的大气海洋资料,分析了厄尔尼诺事件与赤道太平洋西风异常以及赤道太平洋次表层海温之间的关系.结果表明,赤道西太平洋(5°S～5°N,120°～160°E)和赤道中东太平洋(5°S～5°N,160°E～160°W)西风异常都存在着与厄尔尼诺周期一致的年际变化,但前者还包含有显著的2～3个月季节内振荡.赤道西太平洋次表层冷暖水东移也呈现年和年际时间尺度的振荡周期.在厄尔尼诺发生前,赤道西太平洋次表层海水出现持续性增暖,赤道西太平洋西风异常频率加快,强度增强.随后赤道中太平洋(160°E～160°W)出现持续性(3个月以上)强西风异常(即西风爆发),并进一步向东扩展,同时次表层暖水沿着赤道波导东移到赤道东太平洋混合层,导致赤道东太平洋海表大面积异常增暖,形成一次厄尔尼诺现象.最后,模式模拟了1980～1984年赤道太平洋海温的变化,进一步证实了赤道纬向西风异常对暖水东移起着重要的作用.     

山东冬季冷暖年气候特征及其成因分析

利用1951—2013年山东122个气象观测站资料,分析山东冬季气温演变特征以及异常冷暖年相对应的大气环流异常。结果表明:山东冬季气温的年代际变化特征明显,冬季变暖的时间是从20世纪80年代中期开始,突变年为1986年;冬季异常冷暖年,乌拉尔山高压脊存在明显差异;在500 h Pa高度距平场上欧亚大陆呈反位相分布,异常冷年极强负距平中心位于贝加尔湖附近,山东处于负距平区底部;异常暖年,正距平中心位于巴尔喀什湖附近,山东处于正距平中。另据分析,冬季拉尼娜事件发生,和山东冬季气温偏冷有较好的关联性;并发现冬季气温与前期7月Nino3区海温正相关最好。     

Upper-ocean thermal structure and heat content off the US West Coast during the 1997-1998 El Niño event based on AXBT and satellite altimetry data

During the 1997/1998 El Niño event, extensive oceanic temperature profiles were taken off the coast of California in January and February 1998 using Airborne Expendable Bathythermographs (AXBTs). These AXBT measurements are compared with altimetry-based upper-ocean temperature estimates using TOPEX and ERS satellite altimetry data. The altimetry-based temperature estimates are well correlated with the AXBT data, in particular when combining the two satellite data sets together to form a blended altimeter temperature estimate. Both the AXBT and altimetry data show that the nearshore coastal El Niño signal differed from that further offshore. The AXBT data show that near shore, the warm anomalies extended to much greater depths and had greater amplitude. A time series of the satellite-derived layer-averaged temperatures, averaged separately over the nearshore and offshore halves of the AXBT analysis domain, also shows a larger El Niño signal in the nearshore half. The role of local atmospheric forcing of the coastal oceanic temperature anomalies is analyzed using NCEP reanalysis and coastal upwelling data sets. The forcing terms include Ekman pumping, radiation, surface heat fluxes, precipitation, and alongshore wind stresses that drive coastal upwelling (expressed as a coastal downwelling index, CDI). The temperature forcing from all of the terms except the CDI anomalies are small. The CDI anomalies can explain most of the slowly varying temperature changes that occur near the coast during a two-year period spanning the El Niño event, as well as some of the larger amplitude, rapid (monthly) warming episodes that appear to be part of the El Niño signal. Several distinct rapid warming episodes, however, are not correlated with the CDI anomalies, and therefore we conclude that the nearshore El Niño signal originates from a combination of both a remote oceanic pathway and local atmospheric forcing.     

2011/2012年我国冷冬与中部型La Ni(n)a事件的联系

应用中国气象局国家气候中心提供的160个站逐月气温观测资料以及74项环流特征量中西太平洋副热带高压资料、TAO实测资料以及美国国家海洋和大气局提供的OLSST海表温度资料和NCEP-NCAR再分析资料,采用合成分析、相关分析等统计诊断方法,对2011/2012年我国冬季的天气状况,以及大气环流异常及其对我国气候产生影响的可能机理进行了分析,为我国气候变化预测提供参考.结果表明,2011/2012年我国冬季(DJF)出现异常寒冷的天气状况可能与2011/2012年赤道太平洋海表温度冷异常最大值出现在中部太平洋的La Ni(n)a事件(简称中部型La Ni(n)a事件)的爆发存在一定联系.赤道太平洋海表温度的异常分布对北半球大气环流形势产生重要影响,它直接影响着赤道地区Walker环流和Hadley环流的异常,导致西太平洋副热带高压的异常偏弱、偏东.由于西太平洋副热带高压偏弱、偏东,对冬季的经向环流产生重要影响,最终导致我国2011/2012年冬季出现冷冬现象.     

El Niño/Southern Oscillation (ENSO) Related Variations in Particulate Export Fluxes in the Western and Central Equatorial Pacific

Time-series data from sediment trap moorings intermittently deployed during 1991–1999 show that the fluxes of biogenic material (carbonate, opal and organic matter, including amino acids) and other related parameters are temporally and spatially distinct across the Western Pacific Warm Pool (WPWP). These variations resulted from the El Niño and La Niña conditions, which alternately prevailed over the equatorial Pacific Ocean during the mooring deployments. The westernmost WPWP (a hemipelagic region) recorded relatively high average total mass and amino acid fluxes during the El Niño event. This was in sharp contrast to the eastern part of the WPWP (oligotrophic and weak upwelling regions) which recorded higher flux values during the La Niña event. Settling particulate organic matter was rich in labile components (amino acids) during La Niña throughout the study area. Relative molar ratios of aspartic acid to β-alanine together with relative molar content of non-protein amino acids β-alanine and γ-aminobutyric acid) suggested that organic matter degradation was more intense during La Niña relative to that during El Niño in the WPWP. This study clearly shows that during an El Niño event the well documented decrease in export flux in the easternmost equatorial Pacific is accompanied by a significant increase in export flux in the westernmost equatorial Pacific Ocean.