PDO对ENSO影响冬半年中国南方降水和西北太平洋大气环流的年代际调制

来源 :中国气象科学研究院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liongliong466
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太平洋年代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)和厄尔尼诺与南方涛动(El Ni?o and South Oscillation,ENSO)是影响中国冬季气候的不同时间尺度振荡信号。本文利用1951-2010年中国区域台站降水资料和NCEP/NCAR大气环流再分析资料,诊断分析了PDO在ENSO影响我国华南冬半年降水中的作用,并讨论了其中的可能物理过程。结果表明,在PDO正负位相期间,华南冬半年降水对ENSO的响应具有不同特征。在PDO正位相期间,华南冬半年降水对ENSO的响应是不对称的,El Ni?o冬半年降水显著偏多,La Ni?a冬半年降水偏少但并不显著;而在PDO负位相阶段并没有明显的不对称性。降水对ENSO循环的响应主要是由与ENSO相关联的菲律宾以西赤道西太平洋低层大气环流的异常变化造成的。PDO正位相期间,大气环流表现出明显的不对称性。El Ni?o冬半年,东亚沿岸大气低层有较强的异常反气旋,华南地区直接受到其异常偏东南气流控制,水汽幅合较强;La Ni?a冬半年异常气旋强度较弱,华南地区受到偏东气流的控制,阻碍了来自南方的水汽输送,华南地区表现为较弱的水汽辐散。但在PDO负位相阶段,不对称性不明显。El Ni?o冬半年异常反气旋强度减弱,且位置较为偏东,对华南的影响较小;La Ni?a冬半年华南地区在异常气旋偏东北风气流控制下,造成降水显著性减少。此外,我们还分析了海平面气压场、水汽输送场及位势高度场,均表明在PDO正位相对ENSO响应表现出了明显的不对称性,而在PDO负位相期间,不对称性减弱。这些环流特征也与降水和低层环流的不对称密切相关。进一步对物理过程的分析发现,PDO作为年代际背景海温场,对ENSO影响冬半年西北太平洋环流和中国南方降水起到调控作用。在PDO正位相期间,热带太平洋偏暖的年代际背景造成热带西太平洋海温及其上空的对流异常的强度在El Ni?o和La Ni?a冬半年出现显著差异,导致了西北太平洋上空大气环流和中国南方降水对El Ni?o和La Ni?a产生不对称响应。而PDO负位相期间偏冷的年代际背景,减弱了El Ni?o和La Ni?a冬半年热带西太平洋海温及其上空对流异常强度之间的差异,使得这种不对称响应不出现。利用扰动动能方程,诊断分析了年际动能产生项在ENSO期间的差异。发现在PDO正位相期间,El Ni?o冬半年,位能向动能转化,动能随时间增加;La Ni?a冬半年,动能向位能转化,动能随时间减少,因此年际动能不对称性明显;PDO负位相阶段,年际动能与位能转化并不明显,所以不对称的差异有所减弱。
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