北太平洋维多利亚模态对淮河流域夏季降水的影响

北太平洋维多利亚模态(Victoria Mode,VM)是北太平洋重要的气候模态,对全球降水和气候有着重要影响。本文使用CN05.1格点化观测数据集资料,研究了春季(2—4月)VM模态与我国淮河流域夏季(6—8月)降水的关系,揭示了其内在的可能机制,并在此基础上建立了一个淮河流域夏季降水预测模型。结果表明,春季VM模态与淮河流域夏季降水存在较强的正相关关系,该相关受ENSO影响有限;春季VM模态可以通过海气相互作用在夏季增强赤道西太平洋上空的异常西风,导致影响淮河流域的气旋性环流异常。气旋性环流异常有利于淮河流域上空丰富的水汽供应和异常上升运动。因此,淮河流域夏季降水量增加。

内部变率和全球变暖对春季北太平洋维多利亚模态增强的相对贡献

【目的】讨论北太平洋维多利亚模态(Victoria mode,VM)在1900—2021年(122 a)内时空分布变化,研究内部变率和全球变暖对春季VM在122 a年际变率增强的相对贡献。【方法】利用英国Hadley海表温度资料和第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)模式资料,采用多元线性回归方法分析内部变率和全球变暖对春季VM在122 a年际变率增强的相对贡献。【结果与结论】1)VM模态的解释方差从1900—1960年的9.3%增长到1961—2021年的13.1%,东北-西南方向的偶极子型结构变得更明显,且强VM事件年发生频率得到明显提高。2)定量分析得到全球变暖对1900—2014年春季VM的年际变率增强的相对贡献占46.67%,内部变率对1900—2014年春季VM的年际变率增强的相对贡献占34.38%。

维多利亚模态与东北太平洋海洋热浪的联系

近年来东北太平洋海洋热浪频发,为研究维多利亚模态(VM)对海洋热浪的影响,利用HadISST及OISST海温资料,采用相关分析等方法对东北太平洋海洋热浪与VM之间的联系进行分析和讨论。结果表明,VM与北太平洋东部尤其是东北太平洋的海洋热浪相关非常显著。东北太平洋海洋热浪的不同指数都与VM指数(VMI)关系密切,位相变动及强度变化都较一致,其中发生频次与VMI的相关系数可达0.70。东北太平洋强海洋热浪时期,都伴随强的正VM事件,而且部分时期北太平洋海盆海温呈现类似于VM的空间模态。VM与东北太平洋海洋热浪的密切关系将有助于对东北太平洋海洋热浪进行更深入的研究。

北太平洋维多利亚模态对西太平洋暖池面积和东边界的影响研究

利用HadISST再分析资料和IAP次表层海温资料,分析了维多利亚模态(VM)对西太平洋暖池面积(WPA)范围的扩展和东边界(WPEB)纬向运移的影响。结果表明:春季VM的强度对当年夏季至次年夏季的WPA有很强的影响,同时也对WPEB东西方向的移动位置起着十分重要的作用。当春季VM为正位相时,会在随后的夏季引起赤道太平洋中部海表温度SST异常变暖,同时西赤道太平洋会产生异常西风,从而加强了赤道东传Kelvin波,使赤道海洋表层暖水向东传播,WPEB向东移,WPA范围扩大。相反,当春季VM为负位相时,WPA的范围的扩展会被抑制而缩小,同时也会影响WPEB向西运移;其次,VM也可以通过影响赤道西太平洋次表层海温来进一步影响WPA的扩展和WPEB的纬向运移。另外,结论还表明VM与WPEB的相关关系超前VM与WPA关系一个季度左右,且前者相关系数更高。同时春季VM指数可以超前1 a左右对WPA的变化趋势和WPEB的位置进行有效的预测。

北太平洋维多利亚模态(VM)与海洋性大陆秋季降水年际关系的年代际变化

本文利用HadISST和ERSSTv5海表温度、EN4次表层海温数据、CMAP降水和ERA5再分析资料,研究了北太平洋春季海表温度与海洋性大陆秋季降水年际变化之间的关系及年代际变化特征。研究表明:(1)北太平洋维多利亚模态(VM)是北太平洋春季海表温度EOF第二模态,其与秋季海洋性大陆的降水存在显著的负相关关系。(2)春季的VM为正(负)位相时,通常伴随太平洋经向模态的正(负)位相和西北太平洋的冷(暖)海表温度异常,海表温度梯度会导致赤道太平洋的西风(东风)异常,影响东传的赤道开尔文波,在赤道中东太平洋形成暖(冷)海温异常,再通过Bjerknes正反馈,西风异常和赤道中东太平洋的海温异常维持到秋季,秋季时出现较成熟的厄尔尼诺(拉尼娜)事件。再通过沃克环流,海洋性大陆出现异常下沉(上升)运动和低层辐散、高层辐合(低层辐合、高层辐散)的环流形势,产生降水负(正)异常。(3)春季的VM和秋季的海洋性大陆降水年际变化的关系在2003年发生了年代际转变,1979~2002年春季VM与秋季降水在年际变化上有显著的负相关,而2004~2020年相关关系转变为不显著。造成这个年代际转变的原因是北太平洋涛动(NPO)在2004~2020年强度减弱、位置移动,导致VM南部海表温度关键区受NPO的影响减弱,从而振幅减弱,使得VM的南部和北部海表温度关键区的经向梯度减弱,VM强度减弱,最终导致相关系数降低。

Interdecadal change in the lagged relationship between the Victoria mode and ENSO

本文利用1900–2016年的逐月资料,通过相关分析、合成分析等气象统计方法,探讨了VM与ENSO关系的年代际变化。结果表明两者存在显著的年代际变化。在高相关时期,与VM相关的表面海气耦合和沿赤道的次表面海温演变过程均强于低相关时期,导致在高相关时期VM对ENSO的影响更强。此外,进一步分析表明VM-ENSO关系的年代际变化的原因主要是由于VM强度的年代际变化引起的,而VM强度的变化受到北太平洋涛动(NPO)的影响。本文的研究有助于提高ENSO的预报技巧,对于完善ENSO预报的理论框架有进一步的帮助。

热带-热带外海洋对2000年后ENSO预测技巧的贡献

本文利用1979–2017年的再分析逐月资料,首先探讨了2000年前后ENSO海温(Niño3.4指数)与太平洋和其他海域的ENSO海温前兆信号(WWV:VM:vSPQ:NTA SST)之间的关系变化。结果表明由于热带太平洋信号WWV自身方差的骤减,WWV在2000年后并不能在超前6个月以上成为一个很好的预测因子;而南北太平洋区域的海温信号(VM:SPQ)与Niño3.4指数的超前关系保持稳定:值得注意的是,NTA SST与ENSO之间的关系较2000年前更好,且仍有增强趋势。其次,结合分析结果,将热带外ENSO前兆信号加入到一个ENSO统计预测模型之中,原模型预测技巧均得到提升,超前一年左右的时间预测结果与观测相关系数均大于0.7,并且在一定程度上降低了原模型的春季可预报障碍(SPB)现象的强度。

The link between the Victoria mode in the preceding boreal winter and spring precipitation over the southeastern USA and Gulf of Mexico

北太平洋海温第二主导模态是一个呈现东北.西南"+-"偶极子型变化的海温模态,被定义为维多利亚模态(VM)。本文利用1979.2014年的逐月资料,通过偏相关分析及回归分析等气象统计方法,探究了北半球前冬VM与春季美国东南部及墨西哥湾(SE USA及GM,(24–34°N,95–80°W))降水之间的关系,结果表明两者之间存在显著的正相关关系。当前冬为正(负)VM事件,则在随之而来的春季,SE USA及GM区域往往会出现降水增加(减少)。SE USA及GM区域的环流系统对前冬正(负)VM的响应十分显著,具体表现为比湿偏高(偏低),输入此区域的水汽输送增多(减少),并且,此区域对流层基本上被异常上升(下沉)运动控制,有利于(不利于)降水发生。因此,本文的研究可能为春季美国东南部及墨西哥湾降水的季节预测提供新的预测因子。