冬季北太平洋海温主模态在1990年前后调整及其成因初探

摘要

太平洋年代际振荡(PDO)和北太平洋涡旋振荡(NPGO)是北太平洋(20°-60°N,120°E-120°W)海温(SST)场前两个EOF模态,其变化对北半球气候产生重要影响.本文采用合成和EOF等方法,分析了1950-2013年冬季北太平洋SST前两个EOF模态的时空变化特征,通过比较1990年前后两个阶段冬季北太平洋海温异常前两个EOF模态之间的差异,重点讨论了PDO和NPGO在1990年前后发生变异的可能成因.发现,NPGO指数变化幅度在1990年之后明显增强,并且与PDO指数之间存在显著的负相关关系.1990年之前,北太平洋SST场的前两个EOF模态与PDO和NPGO的空间结构类似,虽然在1990年之后,SST的第一EOF模态时间变化依然与PDO指数相关,但是该模态的最大荷载中心向日界线倾斜,40°N以北的太平洋被SST的正异常控制,表现出与NPGO模态的负位相SST异常场相似的结构特征,而NPGO模态对应的第二模态由偶极子结构演变成了三极子结构特征.研究还发现,北太平洋中部(28-36°N,152°-178°W)和北太平洋北部(44°-49°N,151°-177°W)海温距平在1990年之后演变成显著的负相关,从而导致了1990年之后冬季北太平洋SST的第一个EOF模态向NPGO模态调整.