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使用NCEP/NCAR月平均再分析资料,研究了南、北半球夏季纬向平均气流变动的主要模态及其与AO、AAO和ENSO的联系,并据此进一步探讨了其与我国降水和气温的可能联系。结果表明:
(1)北半球夏季(6-8月)纬向平均[u]的异常分布表现为两个主要模态。EOF1反映了与AO相对应的纬向平均[u]的分布,EOF2反映了与ENSO相对应的纬向平均[u]的分布。周期分析显示了EOF1、EOF2分别具有与AO及ENSO相似的周期。利用准地转无加速定理,发现由EOF1和EOF2对应的时间系数高低值年所获得的E-P通量散度的合成差值场分别与纬向平均[u]EOF1、EOF2分布表现出很好的对应关系。余差环流与E-P通量散度分布符号基本相反,量级一致,平衡了波动的作用,使得纬向平均[u]的异常得以维持。在一些地区,大气涡动的摩擦耗散也起着一定的作用。
(2)南半球夏季(12-2月)纬向平均[u]的异常分布表现为一个主要模态。EOF1既反映了AAO的大部分特征又与ENSO有着显著的关系,同时AAO也与ENSO有着一定的联系。为了进一步弄清AAO和ENSO在南半球纬向平均气流变动的相关分量及其结构,利用Nino3区指数使用一元回归方法滤去:ENSO影响,再对剩下的部分作EOF分解,得到了独立于ENSO的纬向平均M的第一模态AEOF1。相关分析说明AEOFl为与AAO相对应的纬向平均[u]异常的分布。用南半球纬向平均[u]去掉其与AAO相联系的模态AEOF1,进行EOF分解得到的第一模SEOF1,其与Nino3区指数的相关高达0.9。由此给出了纬向平均气流的变动与ENSO无关的模态和与ENSO有关的模态。
(3)北半球夏季[u]场EOF1即AO模与我国气温降水的同期关系均不显著。EOF2即ENSO模与我国降水的同期关系不密切,但与我国北方大部分地区气温呈现出显著的负相关:El Nino年北方大分布地区夏季气温偏低,反之,La Nina年北方大部分地区夏季气温偏高。
(4)南半球夏季与ENSO无关的AEOF1,该模态主要反映的与AAO相对应的南半球夏季纬向平均环流,其与我国冬季降水的同期关系不显著,而与我国东北、华北、华东北部地区气温的负相关尤为显著。去掉了AEOF1的南半球夏季纬向平均[u]的第一模称为SEOF1,这一模态主要反映了与ENSO相对应的南半球纬向平均气流的变动,其与我国华南地区冬季降水的同期相关显著,可以通过95%的显著性检验,而与我国冬季气温同期关系不明显。