PDO对ENSO影响冬半年中国南方降水和西北太平洋大气环流的年代际调制

发布时间：2020-08-12 04:58

【摘要】：太平洋年代际振荡(Pacific decadal oscillation,PDO)和厄尔尼诺与南方涛动(El Ni?o and South Oscillation,ENSO)是影响中国冬季气候的不同时间尺度振荡信号。本文利用1951-2010年中国区域台站降水资料和NCEP/NCAR大气环流再分析资料,诊断分析了PDO在ENSO影响我国华南冬半年降水中的作用,并讨论了其中的可能物理过程。结果表明,在PDO正负位相期间,华南冬半年降水对ENSO的响应具有不同特征。在PDO正位相期间,华南冬半年降水对ENSO的响应是不对称的,El Ni?o冬半年降水显著偏多,La Ni?a冬半年降水偏少但并不显著;而在PDO负位相阶段并没有明显的不对称性。降水对ENSO循环的响应主要是由与ENSO相关联的菲律宾以西赤道西太平洋低层大气环流的异常变化造成的。PDO正位相期间,大气环流表现出明显的不对称性。El Ni?o冬半年,东亚沿岸大气低层有较强的异常反气旋,华南地区直接受到其异常偏东南气流控制,水汽幅合较强;La Ni?a冬半年异常气旋强度较弱,华南地区受到偏东气流的控制,阻碍了来自南方的水汽输送,华南地区表现为较弱的水汽辐散。但在PDO负位相阶段,不对称性不明显。El Ni?o冬半年异常反气旋强度减弱,且位置较为偏东,对华南的影响较小;La Ni?a冬半年华南地区在异常气旋偏东北风气流控制下,造成降水显著性减少。此外,我们还分析了海平面气压场、水汽输送场及位势高度场,均表明在PDO正位相对ENSO响应表现出了明显的不对称性,而在PDO负位相期间,不对称性减弱。这些环流特征也与降水和低层环流的不对称密切相关。进一步对物理过程的分析发现,PDO作为年代际背景海温场,对ENSO影响冬半年西北太平洋环流和中国南方降水起到调控作用。在PDO正位相期间,热带太平洋偏暖的年代际背景造成热带西太平洋海温及其上空的对流异常的强度在El Ni?o和La Ni?a冬半年出现显著差异,导致了西北太平洋上空大气环流和中国南方降水对El Ni?o和La Ni?a产生不对称响应。而PDO负位相期间偏冷的年代际背景,减弱了El Ni?o和La Ni?a冬半年热带西太平洋海温及其上空对流异常强度之间的差异,使得这种不对称响应不出现。利用扰动动能方程,诊断分析了年际动能产生项在ENSO期间的差异。发现在PDO正位相期间,El Ni?o冬半年,位能向动能转化,动能随时间增加;La Ni?a冬半年,动能向位能转化,动能随时间减少,因此年际动能不对称性明显;PDO负位相阶段,年际动能与位能转化并不明显,所以不对称的差异有所减弱。
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P461
【图文】：

PDO 正位相（a）El Ni o、（b）La Ni a 和 PDO 负位相（c）El Ni o、（d） La Ni 年降水距平合成（单位：mm/month），图中阴影区表示显著水平≥95%，矩形区域代表方区域中国南方（35oN 以南，105oE 以东）

DO正、负位相期间El Ni （o蓝色）和La Ni a（红色）冬半年菲律宾海（10 20 N域平均海平面气压（单位：hPa）t al（2000）利用菲律宾海（10 20 N, 120 150 E）区域平均征西北太平洋异常反气旋的强度。为了比较图 3.6 所示异常环流差异，我们分别计算了 PDO 正、负位相期间 El Ni o 和 La Ni 20 N, 120 150 E）区域平均海平面气压异常，结果在图 3.6 显在 PDO 正位相其间，El Ni o 和 La Ni a 冬半年西北太平洋异常反3hPa 和-0.84hPa。PDO 负位相期间，El Ni o 冬半年西北太平洋上0.72hPa）分别与 La Ni a 冬半年异常气旋的强度（-0.87hPa），西北太平洋大气异常强度在 El Ni o 和 La Ni a 冬半年之间的计算了异常环流的偏度，PDO 正位相期间 El Ni o 和 La Ni a 冬03，只有 El Ni o 冬半年通过了置信度为 95%的信度检验。PDO 负a Ni a 冬半年分别为 1.28 和-1.21，二者均通过了置信度为 95%的输送特征

.8 PDO 正、负位相期间 El Ni o（蓝色）和 La Ni a（红色）冬半年中国南方（35°N 以以东）区域平均异常水汽输送量散度（单位： P § ）了进一步说明PDO不同位相期间，El Ni o和La Ni a冬半年水汽输送散度算了华南（35oN 以南，105oE 以东）区域平均水汽通量散度异常。结果在。图 3.8 可看出，在 PDO 正位相其间，El Ni o 和 La Ni a 冬半年中国南方强度分别为-1.86× 和 0.50× 半年中国南方水汽辐合异常的强度明显大于 La Ni a 冬半年，因此中国 o 冬半年显著偏强（图 3.1a），但在 La Ni a 冬半年降水负异常不显著（图北太平洋上空大气环流对 ENSO 的不对称响应导致了中国南方降水对 ENSPDO 负位相期间，El Ni o 冬半年中国南方水汽辐合异常的强度（-1.04× ），分别与 La Ni a 冬半年和水汽辐散异常的强度（1.14 ）相当。与 PDO 正位相期间相比，El Ni o 冬半年水汽幅

【参考文献】

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本文编号：2790076