南太平洋辐合带(SPCZ)的特征分析

根据热带西太平洋卫星云图资料及流场特征分析,讨论了南太平洋辐合带(SPCZ)的演变特征和形成机理。提出SPCZ是反映西太暖池同东太冷舌海气耦合系统以及暖池大气同相邻陆区大气间相互作用的重要特征。主要表现为在12～2月的热带西太平洋上的NW/SE辐合带,其形成原因主要应归因于西太暖池本身,以及暖池与东太赤道冷水舌强度与相对位置改变引发的Walker环流位置与走向的变动,另外,新几内亚岛及澳洲大陆也有重要影响。

南太平洋副热带偶极子对南太平洋辐合带的影响

为研究南太平洋副热带偶极子的局地气候效应,利用Hadley中心的海温数据集Had ISST以及NCEP-NCAR的大气再分析数据,分析了南太平洋副热带偶极子（South Pacific Subtropical Dipole,SPSD）对南太平洋辐合带（South Pacific Convergence Zone,SPCZ）的影响,并探讨了相应的物理过程。研究结果显示,南太平洋副热带偶极子事件线性独立于ENSO（El Niao-Southern Oscillation）事件,有明显的季节锁相,于12-2月达到峰值并显著影响SPCZ降水带的位置。其中,正偶极子事件（简称＂正事件＂）期间偶极子东北极区域（暖海温）水汽辐合上升,降水增多;而在偶极子西南极区域（冷海温）水汽辐散下沉,降水减少,因此SPCZ降水带偏北。负偶极子事件（简称＂负事件＂）则相反,东北极降水减少的同时西南极降水增多,从而SPCZ降水带偏南。本研究关于SPSD与SPCZ关系的分析,将有助于更好地理解南太平洋的年际气候变异和海气相互作用。

南太平洋辐合带季节循环及与地形和非绝热加热变化的联系

利用1981—2015年NCEP/NCAR月平均资料、NOAA的逐月CMAP(CPC(Climate Prediction Center)Merged Analysis of Precipitation)降水资料以及GODAS的月平均洋流资料和SODA的月平均风应力资料,定义了南太平洋辐合带(SPCZ)的关键区域,对南太平洋辐合带的季节变化特征及南太平洋辐合带的形成和维持原因进行了分析。结果表明,在南太平洋辐合带,4月存在由东西风切变型辐合带向东风辐合型辐合带转变的现象,而12月则存在相反的转换。在对流层低层,南太平洋辐合带区域的向上伸展高度和辐合在北半球冬季较其他季节明显高和强。引起南太平洋辐合带形成与维持的原因有2个方面:一是地形作用。由于地形的阻挡,造成等位涡线发生沿澳大利亚地形的绕行,利于澳大利亚地区反气旋性环流和南太平洋辐合带区域气旋性环流的形成与维持;同时,在地形和科里奥利力共同作用下,还易使暖海水在南太平洋辐合带区域汇聚,形成高海表温度区,从而加热大气,利于南太平洋辐合带的形成与维持。二是非绝热加热作用。南太平洋辐合带区域范围内的热源作用可以使其上方的大气受到加热,并产生加热强迫纬向梯度,驱动低层大气产生辐合。这些结果对深刻认识全球环流特别是南半球热带环流变化有重要意义。