ENSO事件次表层海温的两个模态及其对大气环流的影响

摘要

利用SODA海洋同化资料和NCEP再分析大气资料,分析了热带太平洋次表层海温异常(subsurface ocean temperature anomaly, SOTA)与厄尔尼诺与南方涛动(El Ni(n)o-Southern Oscillation,ENSO)循环的联系,及SOTA对大气环流的影响.回顾传统ENSO研究,指出存在的问题,提出了ENSO影响大气研究的新思路,得到以下结果:(1)以SOTA为基本资料的研究发现,ENSO事件有两个模态,主要出现在冬季的第一模态对冬季及夏季亚洲-北太平洋-北美地区上空中高纬大气环流有重要影响,主要出现在夏季的第二模态对该地区上空夏季热带和副热带大气系统有重要作用.(2) ENSO事件通过与ENSO相联系的热带太平洋海面温度异常(ENSO-related sea surface temperature anomaly, RSSTA)对大气的异常热通量输送,强迫Walker环流和Hadley环流变化,导致热带和北太平洋及周边地区上空大气环流异常,进而影响相关地区冬季和夏季的气候.(3)海表面温度异常(sea surface temperature anomaly, SSTA)包含RSSTA和大气异常导致的海温变化(sea temperature anomaly caused by atmospheric anomaly, STA)两部分,RSSTA是ENSO事件过程中海洋内部热动力结构调整导致的海面温度变化,在海洋对大气的热输送过程中,它随ENSO事件演变不断更新;STA是大气受RSSTA海洋异常加热后导致的大气环流异常对海面温度的影响,在海洋浅表层STA对RSSTA有重大影响.本文最后讨论了ENSO事件期间热带海洋对大气热输送过程,指出ENSO事件通过海洋内部热动力结构调整产生RSSTA,它直接对大气异常加热,导致大气环流和气候异常,局地海气之间负反馈过程产生STA,反过来抑制RSSTA.结果 还指出,人们常用的SSTA变率实际上主要由秋冬季节RSSTA主导,丢失了春夏季ENSO信息,用SSTA研究ENSO事件存在局限性,这也可能是ENSO事件春季预报障碍的原因之一.