夏季亚洲-太平洋涛动与东亚气候异常关系的研究

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利用1948~2016年NCEP/NCAR月平均再分析资料,1948~2010年ERA-20C月平均再分析资料,1948~2012年NOAA月平均再分析资料,1960~2016年中国839个测站月降水量资料和COBE-SST月平均海温资料,结合EOF分解、相关分析、合成分析和回归分析等统计分析方法,研究了夏季亚洲与太平洋之间对流层中高层大气遥相关现象,并分析了该遥相关与东亚气候异常和太平洋海温之间的关系。研究得到主要结论如下:(1)通过对三种再分析资料进行分析后我们发现亚洲—太平洋涛动(Asian Pacific Oscillation,APO)具有显著年际与年代际变化特征,小波分析结果表明APO存在6年左右振荡周期以及10年左右振荡周期。此外,夏季APO在1968年出现了一次突变性减弱,APO减弱后东亚气候也发生了显著变化。(2)夏季扰动位势高度在亚洲与太平洋对流层之间仍然存在与APO类似的反位相变化特征,即当APO指数偏高(低)时,亚洲地区扰动位势高度偏高(低),而太平洋地区扰动位势高度对应偏低(高)。此外,当夏季APO指数偏高时,亚洲地区上空南亚高压更强,位置更偏北,反之亦然。(3)夏季APO指数偏高时,东亚地区200h Pa上空存在一个异常反气旋环流,此时热带东风急流与中纬度西风急流均有一定程度加强,同时低层偏南风加强,指示着东亚夏季风偏强。我国西南、华北、华东以及东北等地区降水量增加,而淮河一带降水量减少。此外,通过分析夏季APO与中国地区秋季降水的相关性,我们发现夏季APO对于秋季降水具有一定预测意义。(4)夏季APO与太平洋SST之间存在显著的联系,当APO指数偏高时,北太平洋SST异常偏高,热带中东太平洋与西太平洋SST偏低,反之亦然。海温这种分布特征类似于太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)。通过分析夏季APO与Ni?o3.4指数之间的相关性,我们发现,由于夏季APO位置偏北偏东,与ENSO之间的关系并不紧密。此外,APO与太平洋SST之间的关系是不稳定的,主要表现在APO与热带中东太平洋SST之间关系的不稳定变化。这种不稳定关系还会导致APO与EASM之间的相关性出现不稳定变化,同时影响到东亚气候的变化。
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