热带西太平洋季节内振荡对El Ni?o与La Ni?a衰减的不对称影响

论文摘要

本文利用1979-2016年观测和再分析资料,分析了热带西太平洋季节内振荡对El Ni?o与La Ni?a衰减速度不对称的影响,并利用海洋环流模式进行了赤道西太平洋纬向风异常对El Ni?o和La Ni?a衰减贡献的研究。得到的主要结论如下:对El Ni?o和La Ni?a期间Ni?o3指数的合成分析显示,El Ni?o的衰减速率明显大于La Ni?a的衰减速率。El Ni?o成熟期后Ni?o3指数会很快衰减为负值,平均衰减速率可以达到0.24℃/月,而La Ni?a成熟期后Ni?o3指数的变化速度明显更慢,其平均衰减速度仅为0.15℃/月。为了说明El Ni?o和La Ni?a在衰减阶段这一不对称特征产生的原因,进一步分析了热带西北太平洋环流场的不对称特征。结果显示El Ni?o和La Ni?a成熟至衰减期西北太平洋海温异常以及对流层低层异常反气旋/气旋均具有不对称性,但赤道西太平洋的纬向风异常强度的差异更大,其不对称性显著大于ENSO本身振幅的不对称性,可以达到2倍以上。这说明El Ni?o时期的异常东风和La Ni?a时期的异常西风并不是线性依赖于ENSO本身的振幅,可能还会有其它非线性过程的贡献。对大气向外长波辐射（OLR）和850hPa纬向风异常的年际分量和季节内分量标准差的分析显示,El Ni?o成熟至衰退期热带西北太平洋OLR和赤道纬向风的年际分量明显强于季节内分量,其中成熟期赤道纬向风年际分量和季节内分量差异可以达到1.4倍。El Ni?o期间较弱的季节内振荡使大气风场的年际分量更易于增长。La Ni?a成熟至衰退期热带西北太平洋OLR和赤道纬向风的年际分量明显弱于季节内分量,其中成熟期赤道纬向风季节内分量和年际分量的差异可以达到2倍以上。La Ni?a期间较强的季节内振荡使大气风场的年际分量不易增长,这就导致了赤道西太平洋异常东风和异常西风的差异。对赤道太平洋区域海温异常场和环流场的分析表明,季节内振荡会出现以上差异源于El Ni?o和La Ni?a时期赤道太平洋地区海温异常的分布,El Ni?o时期赤道西太平洋海温变冷而赤道中东太平洋海温增暖,使得海温纬向梯度减弱并产生反Walker环流异常。原本的Walker环流减弱使赤道西太平洋地区的上升气流减弱,抑制了该地区对流活动的发展。La Ni?a时期赤道西太平洋海温增暖而赤道中东太平洋海温变冷,使得海温纬向梯度增强并产生Walker环流异常。原本的Walker环流增强使赤道西太平洋地区的上升气流加强,使该地区对流活动加强。因此El Ni?o和La Ni?a时期季节内振荡的强度出现了差异,进而导致了赤道西太平洋纬向风异常的差异。数值试验的结果表明,El Ni?o和La Ni?a衰减期不对称的纬向风应力异常可通过激发冷暖Kelvin波使赤道中东太平洋SST的衰减速度出现不同。El Ni?o时期在赤道西太平洋较强的异常东风作用下,会通过上涌和冷却激发出向东传播的赤道冷Kelvin波。次表层的冷海温异常在随着Kelvin波向东扩散的过程中,会逐渐上涌。最终在赤道中东太平洋地区到达海面,并衰减海表面的暖海温异常。La Ni?a时期在赤道西太平洋的异常西风则较弱,通过下沉和增暖激发出的暖Kelvin波也较弱。次表层的暖海温异常在赤道中东太平洋地区到达海面时,衰减海表面的冷海温异常的速度也较慢。其中El Ni?o期间的纬向风应力异常导致的Ni?o3指数的最大负异常可达3倍于La Ni?a的正异常,表明El Ni?o期间赤道西太平洋较强的纬向风异常有利于El Ni?o海温更快衰减。最终导致了El Ni?o和La Ni?a的非对称衰减。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋晓萌

导师: 张人禾,容新尧

关键词: 不对称,季节内振荡,海洋环流模式

来源: 中国气象科学研究院

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,海洋学

单位: 中国气象科学研究院

分类号: P732

总页数: 66

文件大小: 6170K

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标签：不对称论文;  季节内振荡论文;  海洋环流模式论文;