两半球环状模的联合模态及其相关的跨半球遥相关

摘要

通过对1979-2008 年南、北半球中高纬度海平面气压场的季节经验正交函数分解（SEOF）分析，发现了南北半球中高纬度大气环状模存在两类主要的联合模态：南、北半球环状模的反相振荡模态和同位相振荡模态，这两类模态都具有很强的季节依赖性，且南半球的环状模强度要大于北半球的强度。第１主模态的方差贡献为18.2%，空间上表现为南、北半球环状模的反位相振荡特征，时间上则表现为1993 年前后由负到正的年代际转型，且该模态主要出现在北半球的春季，综合时空特征表明近30 年来南极涛动由1993 年以前的负位相转为1993 年之后的正位相，同时北极涛动则由正位相转为负位相振荡，这种反相振荡现象主要发生在北半球的春季；第2 主模态占总方差的12.9%，空间上表现为南、北半球环状模的同位相振荡特征，即南极涛动处于正（负）位相振荡时北极涛动也处于其正（负）位相的振荡，时间上则主要反映了年际变化特征，且该模态主要出现在南半球的春季即北半球的秋季，另外该模态还包含了次强的发生在北半球春季的南北半球环状模反位相振荡模态，表明南北半球环状模的反位相振荡联合模态不仅表现为较强的年代际转型特征，还存在较强的年际振荡。研究还发现，两半球的环状模可能主要通过纵贯太平洋中部的跨半球遥相关波列这一“大气桥”建立联系，该遥相关波列具有季节选择性，主要发生在北半球的春季和秋季过渡季节里，且在两半球的中高纬度具有相当正压结构，而在热带副热带地区则主要为上下层反位相变化的斜压结构特征。