夏季热带印度洋海盆模与海洋性大陆区域气候异常的联系

摘要

利用英国哈德莱中心(Hadley Centre)逐月海表温度资料、NCEP/NCAR月平均再分析数据集等，首先在太平洋海温异常中扣除El Ni(n)o Modoki指数ⅠEM后，在Ni(n)o1+2区域定义了EP型海温异常指数ⅠEPN，分析了两个指数相应的海气状态及对海洋性大陆区域(Maritime Continent，MC)气候异常的影响;再通过在印度洋海盆模(India Ocean Basinwide Mode，IOBM)指数（ⅠIOB）中扣除长期趋势和两类ENSO的同期或超前信号后，得到了修正的IOBM指数（ⅠmIOBK、ⅠmIOBA、ⅠmIOBlK、ⅠmIOBlA），并由此分析了IOBM的变化及与MC区域气候异常的联系。主要结论如下:
　　夏季El Ni(n)o Modoki指数在2-3年，8年和10年以上的周期上存在较大功率，而IEPN则在3-5年和6年的周期上存在较大功率。EM和EP型海温异常及其影响存在显著差异。在北半球夏季，当IEM处于正位相时，热带太平洋SSTA呈现“负正负”的结构，MC大部分区域SSTA为负，对流层低层太平洋地区辐合，MC地区辐散，对流层高层太平洋地区辐散，MC地区辐合。对应于辐合辐散中心，存在着自赤道中太平洋分别向赤道东太平洋和MC中东部地区的垂直环流，以及自MC西部向印度洋西部的垂直环流，MC区域北部大气加热、降水偏多，而南部冷却、降水偏少。当ⅠEPN处于正位相时，热带太平洋SSTA呈现“西负东正”分布型，MC区域SSTA呈现“西正东负”分布。与EM现象相比，对流层高低层辐合辐散中心位置东偏，热带环流异常在垂直方向上呈斜压结构，MC区域北部大气加热而南部冷却，大部分区域降水均偏少。
　　印度洋IOBM为暖位相时，不同季节的印度洋地区均呈现异常偏暖，但大气是上升还是下沉运动则在印度洋不同季节和不同区域存在很大变化，就夏季而言，印度洋大部分地区存在上升运动，此与海温异常偏暖有关。滤除同期ENSO信号后，在北半球夏季，指数ⅠmIOBK和ⅠmIOBA存在3-5年的周期变化。当IOBM处于正位相时，印度洋至我国东海地区大范围海温偏暖。MC区域西部降水正异常，东北部降水为负异常。造成这种降水分布的原因是:在MC区域的西部对流层低层辐合高层辐散，上升运动增强，且水汽辐合，而MC区域的东北部对流层低层辐散高层辐合，上升运动不明显，水汽辐散，不易形成降水。而在对流层低层，与西太平洋辐散中心对应，南、北半球出现关于赤道对称的反气旋对，赤道印度洋上的异常加热激发东传的Kelvin波，加强了东风异常，同时加强了KMC区域之外南、北半球热带地区的这对Rossby波型。
　　滤除超前的ENSO信号后，在北半球夏季，指数ⅠmIOBlK存在8年和2年左右的周期变化，ⅠmIOBlA存在8年和3-4年的周期变化。当IOBM处于正位相时，印度洋西部冷却而东部加热，MC地区大范围加热。海洋性大陆和印度洋地区降水异常带均呈纬向分布，MC区域经向分布型为负正负，印度洋区域经向分布型为负正负正。这种降水分布的原因由异常的高低层辐合辐散运动，赤道垂直运动来解释。地上2m温度异常的分布与海温异常类似，温度正（负）异常主要是由地面净长波辐射的正（负）异常以及地面吸收太阳辐射的增多（减少）造成。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 对热带印度洋和太平洋海温异常的认识

1．2．2 两大洋海温异常的关系

1．2．3 印度洋和太平洋海温异常的气候影响

1．2．4 两大洋共同的气候影响

1．2．5 海洋性大陆的气候变动及其影响因子

1．3 问题的提出和本文研究的主要内容

第二章 资料与方法

2．1 资料说明

2．2 统计分析方法及其检验

2．2．1 回归分析及F检验

2．2．2 线性倾向估计

2．2．3 小波分析

2．3 动力学诊断方法

2．3．1 大气视热源Q1和视水汽汇Q2的计算

2．3．2 整层水汽通量及其散度的计算

2．4 ENSO指数计算方法

第三章 夏季赤道太平洋三极型和偶极型SSTA变化及其与MC区域气候异常的联系*

3．1 新指数的构建及其周期分析

3．2 EM及EPN型海温异常及相关的环流分布

3．3 EM及EPN型海温异常的加热异常分布

3．4 EM及EPN型海温异常的气候影响

3．5 结论与讨论

第四章 夏季印度洋海盆模与海洋性大陆区域气候异常的联系：滤除同期ENSO信号*

4．1 扣除ENSO信号后的印度洋海盆模IOBM

4．1．1 印度洋区域大气垂直运动与IOBM

4．1．2 修正的IOBM指数

4．1．3 IOBM与非绝热加热异常

4．2 扣除ENSO同期影响的IOBM对MC区域气候的影响

4．2．1 夏季MC区域降水异常

4．2．2 夏季MC区域环流异常

4．3 结论与讨论

第五章 夏季印度洋海盆模与海洋性大陆区域气候异常的联系：滤除超前ENSO信号

5．1 扣除超前ENSO信号后的印度洋海盆模IOBM

5．1．1 修正的IOBM指数

5．1．2 修正的IOBM与非绝热加热异常

5．2 扣除ENSO超前影响的IOBM对MC区域气候的影响

5．2．1 夏季MC区域降水变化

5．2．2 夏季MC区域环流异常

5．2．3 夏季MC区域地面热量通量变化

5．3 结论与讨论

第六章 全文总结与讨论

6．1 结论

6．1．1 构建了夏季赤道太平洋三极型和偶极型SSTA指数组并揭示出赤道太平洋不同的SSTA分布型与MC区域气候异常存在密切联系

6．1．2 夏季滤除ENSO后的印度洋海盆模与MC区域降水异常的联系密切

6．2 研究的特色和创新之处

6．3 工作展望

参考文献

致谢

作者简介