“丝绸之路”波列的年际变化特征研究

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本文分析了“丝绸之路”波列空间扰动模态及年际变化时间尺度特征,讨论了亚洲急流、上游阻塞活动以及北大西洋海温与“丝绸之路”波列年际变化的关联。“丝绸之路”波列三个活动中心既呈现稳定的一致性,也表现出相当的独立性。波列的位相及强度年际变化存在不对称性,并且与背景流和上游大尺度扰动显著相关,并在不同的活动中心表现出一定的差异。主要结论如下:  (1)“丝绸之路”波列存在逐月演变差异,波列在7、8月份最明显,随着7月份亚洲急流的北跳而建立,8月最强。就气候平均特征而言,“丝绸之路”波列是夏季亚洲急流上稳定的遥相关型,三个活动中心沿亚洲急流的自西向东分布,其主导经度位置分别位于70-75oE,90-95oE,115-120oE。波列的三个活动中心位置变化主要表现为:东西两侧的活动中心的变化范围较小,位置稳定,中部活动中心变化较大,是三个活动中心最为不稳定的一个。  (2)17个CMIP5气候模式可以较好的模拟出“丝绸之路”波列三个活动中心的平均位置与涡动强度、准静止罗斯贝波的能量来源以及亚洲急流的波导作用,但模式对波列强度和位相年际变化的模拟仍然存在很大的不确定性。  (3)“丝绸之路”波列各活动中心存在显著的年际变化特征。波列的南北向变化主要表现为:东侧和西侧活动中心的南北向变化呈显著正相关,有很好的一致性,中部活动中心的南北向移动与东西侧两个活动中心的年际变化均呈显著负相关,当东西侧活动中心偏北时中部活动中心偏南,反之亦然。“丝绸之路”波列南北向移动呈波状,中部活动中心与东西两侧南北移动反向。波列东侧和中部活动中心在年际变化中同步向东或向西移动。西侧里海附近的活动中心移动不明显位置比较固定。“丝绸之路”波列增强(减弱)时,各活动中心总体偏西偏南(偏东偏北)。  (4)欧亚地区的环流形势对“丝绸之路”波列不同位相的响应是不对称的,这种不对称性可以对东亚地区的天气气候造成不同的影响。正位相时,由上游北大西洋传播至东亚地区的中纬度波列呈纬向型分布;负位相时,斯堪的纳维亚地区阻塞形式显著,上游波列为西北-东南经向型传播。  (5)亚洲急流对波列位相的锁相作用主要体现在东西两侧,对波列强度的影响主要体现在中部活动中心区域。欧洲阻塞有利于“丝绸之路”波列呈现负位相,大西洋阻塞活动主要导致“丝绸之路”波列加强。北大西洋SST经向三核型分布可通过正反馈机制导致海平面气压场异常响应。这种响应所激发的对流层上层旋转运动可视为一个罗斯贝波源,在东北大西洋-欧洲产生异常波列活动,对“丝绸之路”波列的位相起到调制作用。上游大尺度扰动是影响“丝绸之路”波列年际变化的一个重要因素。
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