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相似文献
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1.
A Comparison of Polar Vortex Response to Pacific and Indian Ocean Warming   总被引:1,自引:0,他引:1  
During recent decades,the tropical Indo-Pacific Ocean has become increasingly warmer.Meanwhile,both the northern and southern hemispheric polar vortices(NPV and SPV)have exhibited a deepening trend in boreal winter.Although previous studies have revealed that the tropical Indian Ocean warming(IOW)favors an intensifying NPV and a weakening SPV,how the tropical Pacific Ocean warming(POW) influences the NPV and SPV remains unclear.In this study,a comparative analysis has been conducted through ensemble atmospheric general circulation model(AGCM)experiments.The results show that,for the Northern Hemisphere,the two warmings exerted opposite impacts in boreal winter,in that the IOW intensified the NPV while the POW weakened the NPV.For the Southern Hemisphere,both the IOW and POW warmed the southern polar atmosphere and weakened the SPV.A diagnostic analysis based on the vorticity budget revealed that such an interhemispheric difference in influences from the IOW and POW in boreal winter was associated with different roles of transient eddy momentum flux convergence between the hemispheres.Furthermore,this difference may have been linked to different strengths of stationary wave activity between the hemispheres in boreal winter.  相似文献   

2.
利用多成员集合试验结果,比较分析了热带印度洋和太平洋增暖各自对东亚夏季风趋势变化的影响。试验所用模式是GFDLAM2大气环流模式,增暖是通过在气候平均海洋表面温度(SST)基础上,叠加随时间线性增加的、相当于实际50a左右达到的SST异常来实现的。结果表明:热带印度洋和太平洋共同增暖有使东亚夏季风减弱的趋势。相比较而言,单独印度洋增暖有使东亚夏季风增强、华北降水增多的趋势,而单独太平洋增暖有使东亚夏季风减弱的趋势,即印度洋增暖与太平洋增暖对东亚夏季风存在相反的、竞争性影响。进一步分析指出,热带太平洋特别是热带中东太平洋的增温可能对20世纪70年代末期开始的夏季风年代际减弱有更重要的贡献;在未来热带印度洋和太平洋持续增暖、但增暖强度纬向差异减小的新情况下,东亚夏季风减弱的趋势可能还将持续。  相似文献   

3.
利用ECMWF月平均再分析资料,构造了500hPa7月南极极涡面积、强度指数。结果表明,定义的面积及强度指数为两个独立参数,通过分析南半球高纬度地区500hPa位势高度场EOF的主要模态以及典型年份的南极极涡差异,表明强度指数比面积指数更能代表极涡的强度变化。7月500hPa南极极涡强度指数与同期南半球高纬地表温度的变化趋势一致,下垫面的加热作用与南极极涡强度变化联系密切,在全球变暖背景下极涡面积收缩与热带扩张存在联系。  相似文献   

4.
印度洋海盆增暖及ENSO对西北太平洋热带气旋活动的影响   总被引:1,自引:1,他引:1  
陶丽  程守长 《大气科学》2012,36(6):1223-1235
本文主要分析1950~2010年间印度洋海盆增暖和西北太平洋热带气旋(TC)活动的关系, 并与ENSO对西北太平洋TC活动的影响相比较, 结果表明:印度洋海盆异常增暖与西北太平洋地区总TC生成年频数尤其是弱TC相关较好, 印度洋海盆异常增暖, 西北太平洋地区为异常的反气旋, 对流抑制, 降水偏少, 不利于TC的生成, 反之亦然。而ENSO对西北太平洋热带气旋的影响, 主要体现在对强TC的年生成频数的影响, El Ni?o 发展年, 季风槽加深东伸, TC生成位置偏东, 由于TC在海洋上的生命史较长, TC的平均强度偏强, 因而强TC年生成频数偏多;La Ni?a发展年, 季风槽较浅, TC生成位置偏西, TC的平均强度偏弱, 强TC年生成频数偏少。但是ENSO指数与强TC年频数的相关有着年代际的变化, 在1950~1969年和1990~2009年间, ENSO指数和强TC年频数相关很好, 分别为0.532和0.687, 而在1970~1989这二十年间, 两者相关很弱, 只有0.081。  相似文献   

5.
A previous multiple-AGCM study suggested that Indian Ocean Warming (IOW) tends to warm and weaken the southern polar vortex.Such an impact is robust because of a qualitative consistency among the five AGCMs used.However,a significant difference exists in the modeled strengths,particularly in the stratosphere,with those in three of the AGCMs (CCM3,CAM3,and GFS) being four to five times as strong as those in the two other models (GFDL AM2,ECHAM5).As to which case reflects reality is an important issue not only for quantifying the role of tropical ocean warming in the recent modest recovery of the ozone hole over the Antarctic,but also for projecting its future trend.This issue is addressed in the present study through comparing the models' climatological mean states and intrinsic variability,particularly those influencing tropospheric signals to propagate upward and reach the stratosphere.The results suggest that differences in intrinsic variability of model atmospheres provide implications for the difference.Based on a comparison with observations,it is speculated that the impact in the real world may be closer to the modest one simulated by GFDL AM2 and ECHAM5,rather than the strong one simulated by the three other models (CCM3,CAM3 and GFS).In particular,IOW during the past 50 years may have dynamically induced a 1.0℃ warming in the polar lower stratosphere (~100 hPa),which canceled a fraction of radiative cooling due to ozone depletion.  相似文献   

6.
A robust decadal Indian Ocean dipolar variability(DIOD) is identified in observations and found to be related to tropical Pacific decadal variability(TPDV).A Pacific Ocean–global atmosphere(POGA) experiment,with fixed radiative forcing,is conducted to evaluate the DIOD variability and its relationship with the TPDV.In this experiment,the sea surface temperature anomalies are restored to observations over the tropical Pacific,but left as interactive with the atmosphere elsewhere.The TPDV-forced DIOD,represented as the ensemble mean of 10 simulations in POGA,accounts for one third of the total variance.The forced DIOD is triggered by anomalous Walker circulation in response to the TPDV and develops following Bjerknes feedback.Thermocline anomalies do not exhibit a propagating signal,indicating an absence of oceanic planetary wave adjustment in the subtropical Indian Ocean.The DIOD–TPDV correlation differs among the 10 simulations,with a low correlation corresponding to a strong internal DIOD independent of the TPDV.The variance of this internal DIOD depends on the background state in the Indian Ocean,modulated by the thermocline depth off Sumatra/Java.  相似文献   

7.
利用第五次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,简称CMIP5)月平均资料,从季节变化角度,对热带太平洋、印度洋海温变化与降水变化的关系及其成因进行了初步分析。20个模式集合平均结果表明:在全球增暖背景下,热带太平洋年平均的海温变化与降水变化符合"warmer-get-wetter"型特征,而季节平均与年平均存在明显的差异;冬季和春季,海温增暖最大区和降水增加区之间存在东西向和南北向的位置偏差;夏季和秋季,二者只存在明显的南北位置偏差,且与冬季和春季的情况相反。热带印度洋的冬季和春季海温变化与降水变化也存在位置偏差。两个热带大洋季节平均的降水变化均是"warmer-get-wetter"和"wet-get-wetter"两个机制共同作用的结果。  相似文献   

8.
一个太平洋海盆尺度环流模式及其模拟结果   总被引:3,自引:2,他引:3  
在中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的全球气候海洋环流模式(LICOM)的基础上构建了一个太平洋海盆环流模式,并对其模拟结果进行了深入的分析.在模拟中对中尺度示踪物输送采用了两种方案,即传统的水平扩散方案(HOR)和包括涡旋诱导速度的等密度面扩散方案(GM).对这两个试验的气候平衡态结果分析发现,该模式较好地模拟出了太平洋的环流特征,包括副热带大涡、副极地涡旋以及南极绕流(ACC)等.赤道附近的各种流系亦得到了较好的模拟,模拟的150°W赤道潜流的最大流速为40 cm/s,出现在次表层130 m左右,虽然模拟值比基于NCEP资料估计的最大流速80 cm/s小,但与其位置十分相近.两个试验均较好地模拟出了温盐的分布结构,包括北太平洋和南太平洋中层水的形成以及南极底层水的输送等.通过详细分析两个试验结果发现,总的说来在目前模式所采用的参数条件下,GM的结果稍好于HOR的结果.这些模拟结果表明,在LICOM基础上构建的太平洋环流模式从总体上是能再现许多观测特征的,可为今后进一步研究被动示踪物在北太平洋的分布等问题提供一个十分有用的工具.  相似文献   

9.
评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室海洋环流模式L30T63和海气耦合模式FGCM 0模拟的热带太平洋年平均状态 ,资料取自L30T63由观测的大气强迫驱动的Control试验、由NCARCCM3大气强迫驱动的Spinup试验、以及相应的海气耦合模式FGCM 0。主要的结论是 :( 1 )在“准确”的海表强迫下 ,Control模拟的海面温度和温跃层与观测结果相当接近 ,模式的固有误差是赤道冷舌过分西伸和东南太平洋温跃层偏浅。 ( 2 )Spinup能模拟出合理的热带太平洋上层海洋环流 ,但存在两个问题 ,即 :暖池区海面温度显著偏高、沿赤道的梯度过大 ;赤道温跃层偏浅、东西向坡度偏小 ,它们分别与CCM3提供的海表短波辐射通量和风应力的系统误差有关。这两个问题很可能是海气耦合模式FGCM 0运行初期误差迅速发展的重要原因。 ( 3)FGCM 0模拟的赤道暖池区上层 1 0 0m的平均温度比观测低 3℃。分析表明FGCM 0夸大了暖池区海洋动力过程的降温作用 ,使得模拟的“暖池”在一定程度上具有冷舌的属性。FGCM 0模拟的热带南太平洋温跃层比观测结果偏浅数十米到 1 0 0m ,以致赤道两侧的上层海洋温度分布趋于对称 ,成为“doubleITCZ”现象在上层海洋中的表现。风应力旋度的系统误差和垂直混合随深度衰减过快  相似文献   

10.
热带太平洋印度洋海温异常对亚洲夏季风影响的数值研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
利用L9R15气候谱模式,就热带太平洋-印度洋夏季海温异常对亚洲夏季风的影响进行了数值研究。结果表明,夏季热带太平洋和印度洋海温正异常时,不仅能造成热带地区大气环流和降水的同时性响应,还能导致东亚夏季风和南亚夏季风的一致减弱,两者的影响是同号的,但并不是两者单独影响的线性叠加,由此给出了亚洲夏季风与热带太平洋-印度洋海气系统的同期关系。  相似文献   

11.
涡动在南北半球平流层极涡崩溃过程中作用的比较   总被引:2,自引:1,他引:2  
魏科  陈文  黄荣辉 《大气科学》2008,32(2):206-219
比较了南北半球春季平流层极涡的崩溃过程以及涡动在此崩溃过程中的作用。极涡的崩溃时间以平流层极夜急流核区最后一次西风转换为东风的时间来确定。结果表明南北半球平流层极涡的崩溃过程有着共同的特点,涡动和非绝热加热过程都对极涡的崩溃起着重要的作用,在极涡崩溃前平流层行星尺度波动活动明显,极涡崩溃以后,这种波动活动便迅速减弱。其中从对流层上传的行星波决定着极涡的具体崩溃时间。两个半球的差别主要表现在南半球极涡崩溃过程一般始于平流层高层,然后逐渐下传,而北半球这种下传不是很明显。其次,北半球平流层极涡崩溃偏晚年,极涡的减弱有两次过程,第一次为快速变化过程,第二次变化比较缓慢,而南半球平流层极涡崩溃无论早晚年只有一次减弱过程。长期的变化趋势分析表明南北半球平流层极涡的崩溃时间逐渐推迟,特别是20世纪90年代中后期以来,这种推迟更加明显。进一步的研究还发现,伴随着平流层极涡的崩溃过程平流层和对流层存在强烈的动力耦合,南北半球极涡迅速减弱前,各自半球的环状模指数也由负指数增加为正指数,表明低层环流对于平流层极涡的崩溃起到重要的作用;同时极涡不同强度所对应的低层环状模指数也不同,这可能与不同强度平流层极涡对于上传的行星波的反射有关。  相似文献   

12.
Observations have shown highly variable ozone depletion over the Antarctic in the 2000s, which could affect the long-term ozone trend in this region as well as the global ozone recovery. By using the total column ozone data (1979-2011), interannual variation of the springtime Antarctic ozone tow is investigated, together with its relationship with the polar vortex evolution in the lower stratosphere. The results show that springtime Antarctic ozone depletion has continued in the 2000s, seemingly contradicting the consensus view of a global ozone recovery expected at the beginning of the 21st century. The spring Antarctic polar vortex in the lower stratosphere is much stronger in the 2000s than before, with a larger area, delayed breakup time, and greater longevity during 2000-2011. Fhrther analyses show that the recent continuation of springtime Antarctic ozone depletion could be largely attributed to the abnormal variation of the Antarctic polar vortex.  相似文献   

13.
SVD揭示的印度洋海气相互作用模态及其与中国降水的联系   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用1958-1999年6-8月平均的GISST(Global Indian Sea Surface Temperature)海表温度资料和同期850 hPa水平风场等NCEP/NCAR再分析资料,作了向量奇异值分解,并对各个模态作了相应分析,发现前两个模态可以很好地表示出印度洋海气耦合的主要部分:第1模态是印度洋海温对ENSO信号的滞后响应;第2模态反映了存在于印度洋的海-气相互作用现象,是ENSO和IOD(Indian Ocean Dipole,印度洋偶极子)的混合模态.讨论了前两个模态与中国夏季降水等变化的联系,发现印度洋海温单极模态与我国华南夏季降水存在负相关,与长江流域及其以北地区存在正相关;印度洋偶极型海温与我国降水的关系不典型.  相似文献   

14.
State-of-the-art coupled general circulation models(CGCMs)are used to predict ocean heat uptake(OHU)and sealevel change under global warming.However,the projections of different models vary,resulting in high uncertainty.Much of the inter-model spread is driven by responses to surface heat perturbations.This study mainly focuses on the response of the ocean to a surface heat flux perturbation F,as prescribed by the Flux-Anomaly-Forced Model Intercomparison Project(FAFMIP).The results of ocean model were compared with those of a CGCM with the same ocean component.On the global scale,the changes in global mean temperature,ocean heat content(OHC),and steric sea level(SSL)simulated in the OGCM are generally consistent with CGCM simulations.Differences in changes in ocean temperature,OHC,and SSL between the two models primarily occur in the Arctic and Atlantic Oceans(AA)and the Southern Ocean(SO)basins.In addition to the differences in surface heat flux anomalies between the two models,differences in heat exchange between basins also play an important role in the inconsistencies in ocean climate changes in the AA and SO basins.These discrepancies are largely due to both the larger initial value and the greater weakening change of the Atlantic meridional overturning circulation(AMOC)in CGCM.The greater weakening of the AMOC in the CGCM is associated with the atmosphere–ocean feedback and the lack of a restoring salinity boundary condition.Furthermore,differences in surface salinity boundary conditions between the two models contribute to discrepancies in SSL changes.  相似文献   

15.
印度洋对ENSO事件的响应:观测与模拟   总被引:8,自引:3,他引:8  
观测事实显示,在El Ni(n~)o期间,伴随着赤道中东太平洋表层海温(SST)的升高,热带印度洋SST出现正距平.作者利用海气耦合模式模拟了印度洋对ENSO事件的上述响应,并进而讨论了其物理机制.所用模式为法国国家科研中心Pierre-Simon-Laplace 全球环境科学联合实验室(IPSL)发展的全球海气耦合模式.该模式成功地控制了气候漂移,能够合理再现印度洋的基本气候态.观测中与ENSO相关的热带印度洋SST变化,表现为全海盆一致的正距平,并且这种变化要滞后赤道中东太平洋SST变化大约一个季度,意味着它主要是对东太平洋SST强迫的一种遥响应,模式结果也支持这一机制,尽管模式中的南方涛动现象被夸大了,使得模拟的与ENSO相关联的SST正距平的位置南移,阿拉伯海和孟加拉湾被负距平(而不是正距平)所控制.研究表明,东太平洋主要通过大气桥影响潜热释放来影响印度洋SST变化.赤道东太平洋El Ni(n~)o事件的发展,导致印度洋上空风场异常自东而西传播;伴随着风场的变化,潜热发生相应变化,并最终导致SST异常的发生.非洲东海岸受索马里急流控制的海域,其SST的变化不能简单地利用热通量的变化来解释.证据显示,印度洋的增暖是ENSO事件发生的结果而不是其前期信号.  相似文献   

16.
Using the ECMWF reanalysis daily 200-hPa wind data during the two 20-yr periods from 1958 to 1977 and from 1980 to 1999,the characteristics and changes of Intraseasonal Oscillations (ISO) in the two periods associated with global warming are analyzed and compared in this study.It is found that during the last 20 years,the ISO has weakened in the central equatorial Pacific Ocean,but becomes more active in the central Indian Ocean and the Bay of Bengal;under the background of the global warming,increase in the amplitude of ISO intensity suggests that the ISO has become more active than before,with an obvious seasonal cycle,i.e.,strong during winter and spring,but weak during summer and autumn;the energy of the upper tropospheric zonal winds has more concentrated in wave numbers 1-3,and the frequency of ISO tended to increase. Comparison between the results of control experiment and CO_2 increase (1% per year) experiment of FGOALS-1.0g (developed at LASG) with the first and second 20-yr observations,is also performed. respectively.The comparative results show that the spatial structure of the ISO was well reproduced,but the strength of ISO was underestimated.On the basis of space-time spectral analysis,it is found that the simulated ISO contains too much high frequency waves,leading to the underestimation of ISO intensity due to the dispersion of ISO energy.However,FGOALS-1.0g captured the salient features of ISO under the global warming background by two contrast experiments,such as the vitality and frequency-increasing of ISO in the central Indian Ocean and the Bay of Bengal.  相似文献   

17.
用数值试验的方法,分别以无热源型、El Nino初期、El Nino成熟期对应的赤道中东太平洋与赤道印度洋海表温度作为外强迫源,应用强迫耗散准地转正压涡度方程的全球谱模式,考虑了摩擦耗散及3波准共振的共同作用,采用非定常、定常加热两种形式积分90d,研究了对中高纬大气低频振荡的调频作用。结果表明:(1)3个行星波之间存在很强的波-波相互作用,且波动振荡呈现准双周和季节内振荡;(2)在El Nino初期和El Nino成熟期,无论是赤道中东太平洋海温还是赤道印度洋海温在逐渐增暖的过程中,大气低频振荡周期都有缩短的趋势。1997年2月-1997年4月,赤道印度洋调节作用强;而在1998年5月,赤道中东太平洋调节作用强;(3)赤道印度洋西区对大气低频振荡的调节作用要强于赤道印度洋东区;Nino3区对大气低频振荡的调节作用要强于Ninol+2区;(4)太平洋-印度洋海温异常模态在1997年10月为高指数(简称PIMI一型),在1996年9月为低指数(简称PIMI二型),前者对应的东太平洋-西印度洋区对大气的调频作用要大于后者对应的西太平洋一东印度洋区。  相似文献   

18.
刘琳  于卫东  刁新源 《大气科学》2008,32(5):1083-1093
大气环流的变异是热带印度洋偶极子(IOD)事件研究中的一个重要问题。本文从风场旋度分量和散度分量角度出发,利用观测资料和大气环流模式,对IOD事件发生时热带印度洋海区上空的大气环流变化进行了分析,揭示出风场不同分量在IOD事件期间的变化特征。研究结果表明,热带印度洋大气环流系统在IOD事件期间,旋度分量和散度分量在垂直方向上呈现明显的一阶斜压形式,而在水平方向上呈现明显的对称分布特征。对低空(850 hPa)来说,无辐散流函数距平场在IOD事件正位相期间表现为关于赤道对称的一对反气旋式环流;无旋度分量在IOD事件正位相期间的响应表现为东印度洋辐散、西印度洋辐合;大气环流的两种分量场均可以在赤道印度洋地区产生距平意义下的纬向东风,正是这种形式的距平东风使得IOD事件依靠海气系统正反馈机制得以维持和发展。而高空(200 hPa)大气环流形式刚好与850 hPa相反。  相似文献   

19.
陈鲜艳 《大气科学进展》2009,26(5):1015-1026
Satellite observations of SSTs have revealed the existence of unstable waves in the equatorial eastern Pacific and Atlantic oceans. These waves have a 20-40-day periodicity with westward phase speeds of 0.4-0.6 m s-1 and wavelengths of 1000-2000 km during boreal summer and fall. They are generally called tropical instability waves (TIWs). This study investigates TIWs simulated by a high-resolution coupled atmosphere-ocean general circulation model (AOGCM). The horizontal resolution of the model is 120 km in...  相似文献   

20.
岳如画  徐海明 《大气科学》2017,41(1):213-226
利用1951~2010年20CR(20th Century Reanalysis Version 2)再分析资料和NOAA海表温度资料研究了赤道印度洋纬向-垂直环流的季节性差异、变化特征及其与Walker环流的关系。本文首先分析了四个季节赤道印度洋上空纬向-垂直环流的结构特征,发现春季和秋季存在严格东西方向上的赤道印度洋纬向-垂直环流。随后,针对春季赤道印度洋纬向-垂直环流变化特征作进一步的分析,研究结果表明,春季纬向-垂直环流的强度及其变率在1951~2010年间持续增强,而该垂直环流的中心位置则表现出明显的年代际变化特征:1981年之前垂直环流的中心位置表现为向西移动,而在1981年后则转为向东移。春季赤道印度洋纬向-垂直环流与Walker环流之间的相关关系同样存在年代际转折,1981年之前两者之间并不存在显著的相关,而在1981年之后,两者之间的关系显著增强。不同年代际时段内赤道印度洋纬向-垂直环流与海温的关系也发生了明显的改变,1981~2010年赤道印度洋纬向-垂直环流主要受到前期和同期太平洋上的ENSO型海温信号的影响,而在此之前该垂直环流主要受到前期和同期赤道东印度洋海温的影响。  相似文献   

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