低纬度涛动——全球热带的甚低频振荡现象

本文在论证所谓“北方涛动”存在性的基础上,分析了这一现象与经典的“南方涛动”的关系和它们的性质,提出了”低纬度涛动”的概念。 研究发现,这两类振荡在低频域内具有相同的振荡频率,处于同一振荡系统内。实质上反映了印度洋和太平洋低纬地区三个主要活动中心——赤道低压和南、北太平洋副热带高压的年际变化之间的联系。 这个振荡系统,在气压场上表现为,横跨赤道南北各约30个纬距的东西向的“跷跷板”(seesaw)现象,且有以赤道为界的两个分量,即南方涛动和北方涛动。在温度、湿度场和低层大气稳定度场上,主要表现为热带太平洋上高温、高湿和强不稳定与低温,低湿和弱不稳定的交替出现;在云量场上表现为主要对流区的东西向位移;在海面温度场上为赤道太平洋增暖和降温的交替出现。它们之间通过热力和动力过程耦合起来,组成了全球热带海洋大气系统的振荡,这是低纬度大气环流年际变化的一个基本特征,我们称它为“低纬度涛动”。 分析表明,它的振荡周期平均约为40个月。为区别于40—60天的热带低频振荡,这一年际尺度的振荡可称为“甚低频振荡”。 作者用全球热带海平面气压第一特征向量的时间系数定义“低纬度涛动指数”,它能客观地同时描写气压场上振荡的两个分量,以及温度、湿度。

南海表层水温甚低频振荡的动力学机制

用一个简单的海洋模式，研究了东亚季风异常对南海表层水温（ＳＳＴ）的影响，发现南海表层水温的甚低频振荡是东亚季风异常风应力强迫所致．这种甚低频振荡主要反映在深水区，其空间分布呈椭圆形，几乎与南海海盆形状一致。从海盆中央到边缘振幅逐渐减少，ＳＳＴ的甚低频振荡是非行进波，无明显传播特征。

热带海洋SST与北半球大气环流的低频振荡特征

采用复鲜驻亚交函数展开（CEOF）等方法研究了热带海洋海表温度异常（SSTA）和北半球500hPa高度场异常（H500）的甚低频（LF）和准两年（QB）两种低频振荡的空间振幅和位相变化，发现SSTA变化信号在热带西太平洋最先出现，其后是热带中东太平洋，最后是热带印度洋和南海。副热带中西太平洋H500滞后于热带中东太平洋SSTA1-2月，H500的LF分量从副热带中西太平洋经西北太平洋至北美洲呈正负相间的驻波型振荡，而从H500的QB分量在该区域则呈现由低纬度向中高纬度传播的行进波特征。H500和SSTA的LF和QB分量极值位相都呈现一定的季节锁定特征，极端异常事件的出现与两种低频振荡的位相季节锁定的共性有关。