太阳活动变化对东亚冬季气候的非对称影响及可能机制

摘要

基于1959～2013年的观测和再分析资料以及10.7 cm (2800MHz)太阳射电通量资料,本文分析了太阳活动变化与东亚冬季气候的相关关系,分析结果表明:太阳活动变化与东亚冬季大气环流有较好的相关性,且在太阳活动的强、弱时期该相关关系存在很大差异,在强太阳活动时期太阳活动变化与东亚冬季气候的联系更为显著,而在弱太阳活动时期二者之间的直接联系微弱,这表明太阳活动变化对东亚冬季气候的影响具有非对称性特征.在太阳活动较强的时期,随着太阳活动的增强,东亚中高纬对流层中层的大气环流倾向纬向型,东亚大槽减弱,850 hPa出现异常偏南风,地面上西伯利亚高压以及冬季风减弱,东亚大部分地区气温显著偏高;而在太阳活动较弱的时期,太阳活动的年际差异与东亚冬季大气环流之间几乎不存在显著联系.分析太阳活动较强和较弱时期纬向平均纬向风的差异发现,其间平流层行星波活动、热带西北太平洋海表温度的差异可能是造成这种非对称影响的重要原因.在强太阳活动时期,平流层行星波在太阳活动的异常增强年有异常的从极地向赤道的水平传播,高纬地区E-P通量(Eliassen-Palm flux)异常辐散,导致中高纬西风及北极涛动(AO)增强,同时热带西北太平洋海温异常偏冷,海陆热力差异缩小,大气环流经向度减弱,东亚冬季风偏弱.