南印度洋副热带偶极子的年代际转变特征

摘要

为了增进对南印度洋副热带偶极子(Subtropical Indian Ocean Dipole,SIOD)年代际变化的认识,基于Hadley中心的海表面温度(sea surface temperature,SST)、美国国家环境预报中心的大气再分析数据集Ⅰ(NCEP-NCAR Reanalysis1,NCEP)的大气再分析数据和欧洲中期天气预报中心的海洋再分析数据(Ocean Reanalysis System 4,ORAS4)等,本文分析了1958~2020年SIOD年代际转变的特征和物理机制。结果显示,2000年之前,SIOD存在2~4 a和4~6 a两个年际主周期,但近20 a(2000~2020年)其年际变化周期以1.5~2.0 a为主。与此同时,SIOD的空间特征及其强度在1987年和2004年左右出现了两次显著的年代际转变:1958~1986年(P1)期间强度最大,1987~2003年(P2)期间最弱,2004~2020年(P3)期间居中;P1期间SIOD的最大正SST异常(sea surface temperature anomalies,SSTA)中心位于(46°~80°E,44°~28°S),P2期间向西南移动到(35°~65°E,48°~34°S),同时负SSTA中心较P1期间向南北方向延伸,P3期间正、负SSTA中心又回到P1时期的位置。相关分析结果表明,SIOD的年代际变化受南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)和厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)的影响。P1期间,SIOD与AAO存在较强正相关。在研究时段,除1982~1993年期间ENSO与SIOD的关系不显著外,其他时段均呈显著负相关。海洋混合层热收支分析进一步研究发现,AAO与ENSO主要通过调制马斯克林高压(Mascarene high,MH)而影响海表面热通量(特别是潜热通量)的变化,进而影响SIOD。