东亚经向型气压异常偶极模与冬季北太平洋关键区域海温的关系及其数值模拟试验

进一步从资料分析和大气环流模式的敏感性试验,对西北太平洋海温异常与亚太中高纬度地区冬季海平面气压异常经向偶极模的关系及影响进行了研究。资料分析表明,对应冬季亚太地区海平面气压的经向(ME)型偶极模,西北太平洋中高纬度海温异常的影响存在两个重要关键区。尤其是(40°N～55°N,150°E～160°W)海区的海温异常与冬季东亚经向型气压偶极模指数IME有明显正相关,(20°N～35°N,125°E～170°W)海区的海温异常与指数IME有明显负相关。而上述两个关键海区的SSTA对经向型振荡模的影响,主要是通过热通量异常的作用。敏感性模拟试验清楚表明,西北太平洋关键区的海温异常对亚洲—太平洋地区冬季海平面气压场的经向偶极模有一定影响。区域1(42°N～62°N,145°E～165°W)的负异常相对于其自身的正异常来说,对亚太地区海平面气压场的负经向偶极模贡献更大,而区域2[(22°N～42°N,135°E～175°E)和(26°N～42°N,175°E～170°W)]的正异常相对区域1的负异常来说对负经向偶极模的贡献更大一些。但是,单独区域1的负异常海温和单独区域2的正异常海温影响下的海平面气压场响应的负经向偶极模都会有不同程度的位置偏移。当存在区域1的负异常海温和区域2的正异常海温相互匹配的情况下,亚洲—太平洋地区冬季海平面气压场的负经向偶极模特征更为显著。

亚洲—太平洋地区冬季海平面气压异常偶极模与我国冬季气候异常的关系

利用全球月平均海平面气压资料和各标准等压面的位势场、风场,以及我国160站的降水和温度资料,研究了亚洲—太平洋(20°N～70°N,40°E～120°W)地区(简称亚太地区)冬季(12～2月)海平面气压异常偶极型振荡(偶极模)的时间变化特征,以及该异常偶极模与我国冬季气候异常的关系。结果表明:近半个世纪以来,亚太地区冬季海平面气压场异常以经向型(ME)偶极模负异常和纬向型(ZO)偶极模正异常为主,其中又以ZO正异常发生的频数较高。对应ME模,其各空间层的高度场异常形势和高度场与MEI(经向型指数)的相关系数分布形势十分类似;对应ZO模则主要表现为与阿留申地区高相关中心的一致性特征,说明阿留申低压的变化对其起着重要作用。ME模与我国冬季东部的降水异常和气温异常关系密切,ZO模仅对东北地区的降水异常有影响,因为ZO模的异常对我国上空大气环流异常的影响相对较小;这一结果同我们传统上在冬季比较关注纬向气压差的变化(即ZO模)有些相左,提示我们在冬季更要关注ME模的情况。大气环流形势的分析表明,MEI正异常时,即西伯利亚—蒙古冷高压的北半部气压异常偏高,副热带西北太平洋地区气压偏低时,利于东亚大槽的加深加强,东亚冬季风因而也会偏强;但是由于此时我国东部主要为下沉气流控制,暖湿气流难于源源不断地输送到我国境内,从而造成此时冬季我国东部尤其是长江中下游地区降水偏少。反之,当MEI负位相时,大气环流异常利于造成我国东部大范围的冬季降水。