PDF《北太平洋冬季海2气耦合的主模态及其与》

北太平洋冬季海2气耦合的主模态及其与 瞬变扰动异常的联系 Ξ 任雪娟 杨修群 韩博南京大学大气科学系 ,灾害性天气气候研究所 ,南京 ,210093 摘要利用

45 年的 ECMWF 再分析资料 ,使用 SVD 方法研究了冬季北太平洋地区表层海温 (SST) 异常与大气环流 异常间的主要耦合模态 ,探讨了大尺度海2气耦合型与天气尺度瞬变扰动的相互关系.

分析结果表明 ,中纬度北太 平洋地区冬季存在两种主要的海2气耦合型 , 第1种耦合型反映了与 ENSO 紧密相关的中纬度北太平洋冬季海温 异常分布型以及大气的 PNA 型 ,第

2 种耦合型 SST 异常集中在东亚沿海以及中纬度北太平洋海流区 ,相应的大气 场则为暖(冷) SSTA 上空东西向带状区域内位势高度偏高 (低) ,明显独立于 ENSO 型.进一步的合成分析表明 , 在第

1 种耦合型 SST 正(负) 异常年里 ,冬季阿留申低压主体位置偏西南 (东北) ,从东北亚到北美西海岸的西北 ― 东南向带状区域内是低层大气温度正(负) 异常区和高层西风负(正) 异常区 ,西风负 (正) 异常中心位于西风急流出 口处的北太平洋中东部 ,而西风急流主体区的风速变化很小.在第

2 种耦合型东亚沿海至中纬度北太平洋海流区 SST 偏暖(冷) 时 ,阿留申低压整体偏弱(强) ,SST 暖(冷) 异常上空的大气温度偏暖 (冷) ,高层西风急流区西风偏弱 (强) .两种耦合型均显示出在北太平洋中纬度地区大气和海洋的异常相关中心有很好的空间对应性.在两种耦 合型下 ,中纬度北太平洋冬季的大气斜压性也发生截然不同的改变 ,引起中纬度天气尺度瞬变扰动活动异常.瞬 变扰动异常的动力强迫作用对北太平洋西风异常的形成存在正反馈作用 ,而其热力作用则试图破坏与两种海2气 耦合模态相关的大气温度异常型. 关键词 : 海2气耦合 ,ENSO ,天气尺度瞬变扰动 ,SVD ,中纬度北太平洋.

1 引言在过去几十年里 ,海2气相互作用一直是人们关 注的科学问题之一.Zhang 等[1 ] 和朱艳峰等[2 ] 的研 究指出冬季是北太平洋地区海2气相互作用最强烈 的季节 ,具体表现为厄尔尼诺事件 ( El Nino) 对应着 高度场的太平洋2北美型 ( PNA) .杨英和孙照渤[3 ] 在分析冬季北太平洋(60° N ― 20° S) SST 距平分布特 征的基础上 ,确定出北太平洋 SST 变化活跃的两大 海区 ,一个是赤道中、 东太平洋 ,另一个位于热带外 的中纬度北太平洋海流区 ,当冬季中纬度北太平洋 海区出现暖异常时 ,其上空大气环流出现一个正异 常 ,海2气耦合型呈相当正压结构.吴国雄和王敬 方[4 ] 的研究表明热带和中高纬表层海温异常 ( SS2 TA) 与其上空大气的空间相关型有不同之处 ,热带 正SSTA 上方

850 hPa 位势高度及温度均为负距 平 ,而中高纬正 SSTA 上方

850 hPa 位势高度和温 度为正距平.Zhang 等[1 ] 、 An 和Wang[5 ] 的研究进 一步明确指出在北太平洋地区存在两种主要的海2 气耦合型 ,一种是热带的 ENSO 型 ,即热带太平洋 海区为 El Nino/ La Nina 海温异常分布 ,而北太平洋 中部存在与热带 SSTA 反位相的 SSTA 型 ,但相对 较弱 ,相应大气表现为 PNA 型;

另一种是独立于 ENSO 之外的北太平洋型 (NP) ,它的海温异常主要 位于热带外的中纬度北太平洋 ,正 (负) SSTA 上空

500 hPa 位势高度也为正(负) 异常分布型. 第65 卷第