厄·尼诺、南方涛动与瓦克环流

引言国外关于赤道太平洋海温的报告指出,1982-83年是一个强烈的厄·尼诺(El Nino)年,赤道东太平洋水温异常的高。而近年来许多研究都证明这种现象与广大太平洋以至南北半球很大范围的大气环流均有密切关系。因此人们都很关心厄·尼诺的发展及其可能产生的后果。为了对这种现象的发生发展及其与大气环流及气候的联系有一个比较系统的了解,我们对有关的工作做了一个初步的分析,这里进行综合的介绍。厄·尼诺厄·尼诺指厄瓜多尔、秘鲁沿岸出现的异常高水温。近年来的许多研究证实,它对低纬的大气环     

1857—1987年南方涛动指数

本文利用塔希提和达尔文的气压差将美国气候分析中心的SOI序列从1935年向前接补到1857年,并用SOI周期及其与SST的关系进行了检验,证明可以将两段SOI接续起来。     

南方涛动(SO)与北大西洋涛动(NAO)百年变化特征的正交小波分析

利用“南海季风科学试验”（SCSMEX）所获得的可靠资料,对1998年区域海陆热力状况进行了分析与对比,并着重讨论了西太平洋和青藏高原地区热力作用对1998年季风爆发及发展的可能影响。结果发现：大气热源分布与海陆分布有密切联系,由于地形的阻挡使得在包含有南北海陆分布差异的地区,热源主要大值带较全海洋区域明显偏南。表面加热存在明显的季节变化和海陆差异。西太平洋地区与夏季风爆发之间的联系主要表现在海温和潜热加热的变化上。高原在亚洲夏季风爆发过程中的作用机制不同：在南海季风爆发期间以感热加热为主,印度季风爆发期间以水汽凝结释放潜热为主。     

厄尔尼诺与南方涛动

厄尔尼诺和南方涛动是一个全球性的气候事件。一次强厄尔尼诺和南方涛动的发生会在全球许多地区几乎同时导致大气候异常,并对南美甚至北美的海洋生物系统产生危害。厄尔尼诺归因于秘鲁沿岸海水的冬季增温,每2～7年这种增温现象明显地扩展到中、东太平洋。南方涛动是活动...     

1982-1983厄·尼诺年夏季北半球热带和副热带大气超长波能量分析

统计分析表明,强厄·尼诺事件发生后,热带和北半球气温将升高、气温上升较海温滞后2个季节。此外,夏季风主要系统(如副热带高压等)的加强也比海温增暖滞后1—2个季节。可见,厄·尼诺对夏季大尺度环流和天气异常可能有一定的影响。作者曾以1982—1983年厄·尼诺事件为例,分析了这两个夏季大气环流的主要特征,发现1983年热带副热带对流层上部南亚高压强,大洋中部槽(TUTT)加深;赤道东风急流减弱;副热带高压加强,热带大气平均温度升高等现象。进一步分析还发现,1982     

南极海冰涛动与ENSO的关系

对近30年南极海冰密集度资料的EOF和SVD分析,发现南极地区在罗斯海外围和别林斯高晋海的海冰密集度场存在着“翘翘板”的变化特征,并与ENSO有密切联系。由此定义两个海冰关键区的差值为南极海冰涛动指数（ASOI）,ASOI超前SOI和Nino3指数2个月时,其正、负相关系数达到最大,并通过α=0.001的信度检验。ASOI高、低指数阶段对应的南半球海平面气温、气压场和风场的合成分析表明,海冰关键区的异常变化可能引起温度、气压、风场的响应而影响南太平洋的洋流,进而对ENSO的发生、发展产生影响。     

南方涛动与我国夏季降水

本文分析了南方涛动、赤道东太平洋海温与我国夏季降水的关系。分析表明,前一年春季到冬季,赤道东太平洋海温偏高,南方涛动偏弱,夏季我国主要雨带位置偏北,位于黄河流域及其以北地区(即1类雨型),反之,夏季我国主要雨带位置偏南,位于黄河与长江之间(即2类雨型)。由此得出了预报我国夏季1、2类雨型的预报方案。并分析了南方涛动和北半球大气环流的遥相关联系及对北太平洋海温场热源异常的响应。     

埃尔尼诺/南方涛动现象与年际气候变化

以埃尔尼诺/南方涛动(El Nino/Southern Oscillation)为中心的热带海气相互作用的研究,是具有明确应用前景的重要科学问题,是当前地球科学中发展最快的领域之一.本文论述了热带海气相互作用的特点及其与年际气候变化的关系;总结了这一领域研究发展的四个阶段和近十年来的主要进展;提出了尚待解决的主要科学问题和发展前景.     

南方涛动及其与季风雨的关系

引言6—9月的季风雨是关系印度农业经济重要因素之一。在印度季风期间,印度有很大区域的降雨量超过年降雨量的75%。尽管季风雨有其规律性,但仍然有相当大的年际变动,这种变动常常与干旱和洪涝相联系。Weare(1979),Khandekar(1979)和Angell(1981)考查了印度季风雨与海表温度的关系,可以看出东赤道太平洋地区较暖的     

北极涛动对ENSO影响的研究进展

北极涛动(AO)是北半球中高纬地区大气环流年际变率的第一主导模态,厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)则是热带太平洋地区年际变化的最强信号。这两个气候系统对全球大范围的天气和气候都能产生显著的影响。总结了近年来关于AO影响ENSO的最新研究进展,试图促进对中高纬度大气系统影响热带系统物理过程的理解。研究表明,春季AO对随后冬季ENSO的爆发存在显著的影响,其中北太平洋中纬度地区的天气尺度波与平均流之间的相互作用及其相关的涡度输送对赤道西太平洋异常西风的形成起着重要的作用。在年代际时间尺度上,研究发现,春季AO对随后冬季ENSO的影响在20世纪70年代初发生了一次显著的年代际变化,该年代际变化与北太平洋地区风暴轴强度的年代际变化紧密相联。研究还揭示了春季AO对ENSO影响的不对称性,即只有当春季AO处于正位相时,才能对随后冬季赤道中东太平洋海温产生显著影响。研究发现春季AO位相变化对前冬NPO与后一个冬季ENSO之间的关系具有显著的调制作用。此外,研究还发现,除春季AO外,11月AO对随后春季和夏季赤道中东太平洋海温也存在显著的影响,这主要和北太平洋地区风暴轴气候态强度的年循环有关。     

南方涛动强弱与我国旱涝关系

南方涛动影响我国秋季大范围降水的机制是一个有待进一步深入研究的问题,已有的结果表明,南方涛动弱时,赤道东太平洋海温高,哈特来环流发展,西太平洋副高增强。另一方面,南方涛动弱时,阿留申低压增强、冰岛低压也有同时增深的现象,这位于两个低压之间的经向环流有增强的趋势。     

极冰对南方涛动的影响

分析南、北极冰量与南方涛动序列作月、季和年尺度的变化过程线性相关关系,发现北极冰量与南方涛动指数是反相关关系,而南极冰量与南方涛动是正相关。比较而言,南极冰量与南方涛动的关系在月和季尺度上似乎较北极与大气的关系密切些。在各时间尺度序列中以太平洋地区南极极冰的影响表现最明显。分析发现极冰与南方涛动之间存在较复杂的非线性关系。在前期极冰的强信号寻找中,发现极冰与南方涛动在月序列的相关关系上存在周期变化现象。进一步选择相关极值的对应步长建立前期极冰状态激发大气变化的预测统计动力模式,模式对大气序列的解释方差可达０．９０以上。文中还进一步探讨了月序列存在的周期变化的共同因素的影响     

南北涛动与南极涛动及北极涛动的相互作用

利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了南北涛动（Interhemispheric Oscillation,IHO）与北极涛动（Arctic Oscillation,AO）和南极涛动（Antarctic Oscillation,AAO）的联系。分析表明：1）北极涛动（AO）、南极涛动（AAO）与全年各自半球中高纬度地表气压变化密切联系。其中,AO冬季强度最强,且在春季、冬季的影响范围大。而AAO对南半球中高纬的地表气压变动影响更为明显,其在夏季影响范围最大。2）南极涛动（AAO）与南北涛动（IHO）有很好的同期相关性,南极涛动可部分解释南北涛动的形成。IHO与AO存在不显著的负相关,南北半球中高纬大气运动具有相对独立性。3）南北涛动（IHO）与全球较大范围内的地面气压变化有关,而去除AAO信号后,夏季在南极地区原显著相关区显著减少,夏季AAO与IHO存在密切联系。4）南北涛动（IHO）主要与春季、秋季和冬季亚洲、欧洲北部地面气温关系密切。秋季最强,春季次之,冬季最弱。夏季IHO与全球地面气温没有较好的联系。亚欧大陆北部的热力作用可能部分地解释了南北涛动的形成。     

南方涛动指数的显著周期分析

南方涛动是大气环流的一种大尺度振动,近年来受到许多气象工作者的重视。不少人分析过南方涛动的周期,但结论却有一些差异。而且关于南方涛动周期的结论中,有的结论周期长度跨度较大,有的周期长度虽然定得较精确,但未给出置信水平。我们根据50年南方涛动指数资料,用功率谱分析、最大熵谱分析和方差分析三种方法,对南方涛动指数进行了周期分析,并利用这三种分析方法各自的长处,较准确地确定南方涛动的显著周期。     

厄尔尼诺/南方涛动与我国秋季气候异常

利用1951—1999年我国秋季(9—11月)降水、温度和南方涛动指数(SOI)1935—2000年资料研究ENS0与我国秋季气候异常的关系,结果表明,秋季降水与ENS0的关系远比夏季降水与ENS0的关系好。E1Nino年我国秋季降水出现南多北少的分布型(S型)的频率增加近20％,而La Nina年出现S型的频率减少20％。反之,当我国秋季降水距平出现大尺度南北降水异常时,往往表示当时有ENS0现象发生。E1 Nino和La Nina年我国秋季降水距平的分布有显著差异,且这种显著差异主要表现在长江南北、西北和河套地区。不同时段SOI对秋季气候异常的影响不同,当年4—10月SOI值与秋季降水EOF分解第二时间系数(反映大尺度南北旱涝异常特征的权重系数)之间为较明显的正相关,其中8月最显著。上一年7—9月和同年1—3月的SOI值同秋季气温EOF分解的第二时间系数的正相关较明显。可根据前期5—8月的月平均SOI值,预报秋季大尺度降水异常,当年5—8月的SOI平均值偏高时,长江以南(北)地区的降水将有减少(增加)的可能,反之亦然。     

北极涛动与北大西洋涛动的差异

根据北极涛动和北大西洋涛动指数的时间序列,选取两者差异较大的13个年份进行合成分析。结果表明：除北太平洋地区外,北极涛动与北大西洋涛动差异最显著的区域是西欧-地中海区域和亚洲东北部地区。北极涛动高指数阶段,对流层中层为纬向二波的驻波型,分别对应于极地-欧亚遥相关型和太平洋-北美遥相关型。同时,纬向平均纬向风偶极型使西风急流向极地偏移,与增强的中纬度经圈环流相互作用,引导对流层上层异常信号向下传播,形成高低空耦合机制。进一步分析发现,这种中纬度经圈环流异常和高低空耦合形势的差异主要表现在欧亚大陆地区;在北大西洋区域差异并不显著。     

美国西南部火灾与南方涛动的关系

据亚利桑那州和新墨西哥州的树木生长、火痕年表(1700—1905年)及火灾资料(始于1905年)的统计表明,南方涛动(SO)与美国西南部火灾有关联。SO 低位相时,美国西南部春季气候湿润,其后林火燃烧面积小;SO 高位相时则相反。通过 SO 对春季天气和可燃条件的综合影响,热带太平洋的气候变率对美国西南部绿色植物的动态过程亦有明显影响。美国西南部不同林区轻微、严重火灾年并存的情况说明:气候对次大陆尺度的火情(fire regimes)起着驱动作用,并强调外部因子对生态系统动力过程的重要性。