北极偶极子型大气环流对北极海冰影响的数值模拟研究

利用美国冰雪数据中心提供的海冰范围和由ERA-Interim提供的月均海平面气压提取的北极偶极子型大气环流(AD)指数分析得出,12~2月的AD平均指数与2月北极海冰范围正相关,5~8月的平均AD指数与9月北极海冰范围负相关。为了区分冬季/夏季AD型大气环流影响下热力、动力强迫对海冰密集度的影响,本文利用CICE海冰模式进行了一系列数值模拟试验。研究表明,模式能够再现正/负位相的AD型大气环流下海冰密集度分布的主要特点,对北极海冰的模拟能力满足研究需求。冬季,北极海冰密集度对AD型风场的变化不敏感,负位相的AD型大气环流通过热力作用或风驱动以外的强迫作用造成大西洋扇区边缘海海冰密集度减小;夏季,正位相的AD型大气环流影响下,东格陵兰海之外的海区海冰密集度减小,这种影响主要来自于风场强迫,风场以外的强迫作用对大西洋扇区边缘海和巴伦支海海冰密集度偏小也有重要贡献。

赤道印度洋海温偶极子型振荡及其气候影响

对近百年观测资料的分析表明赤道印度洋海温（ＳＳＴ）确实存在着偶极子型振荡的变化特征，它在９～１１月最强，而在１～４月最弱；年际变化（４～５年周期）和年代际变化（主要为２０～２５年周期）也十分清楚。这个偶极子主要有正位相型（海温西高东低）和负位相型（海温东高西低）；一般正位相型的振幅强于负位相型。尽管在极个别年赤道印度洋海温偶极子似乎与太平洋ＥＮＳＯ无关，但总体而论，赤道印度洋海温偶极子与赤道太平洋海温偶极子（类似ＥＮＳＯ）有很好负相关。它们的联系主要是赤道大气纬向（Ｗａｌｋｅｒ）环流。资料分析表明，赤道印度洋海温偶极子与亚洲南部流场、青藏高压和西太平洋副高都有明显关系，表明它对亚洲季风活动有重要影响。

北极大气偶极子异常与冬季北极海冰运动

依据国际北极月平均浮冰观测资料(1979～1998)、美国国家环境预测中心和国家大气研究中心再分析资料(1960～2002), 研究了一个以前被忽略的大气环流异常--北极大气偶极子结构异常及其与冬季海冰运动的关系. 偶极子结构异常是冬季(10月～次年3月)70(N以北月平均海平面气压经验正交分析的第二个模态, 它解释了总方差的13%. 偶极子异常中心之一位于加拿大的北极地区, 另外一个中心位于欧亚大陆北部和西伯利亚边缘海区. 由于大气偶极子异常强的经向性, 它成为驱动北冰洋海冰和冷空气进入巴伦支海、北欧诸海以及北部欧洲的重要机制.