夏季热带印度洋海温异常变化在中部型ENSO与海洋性大陆区域气候联系中的干扰作用

摘要

利用1979-2015年NCEP/NCAR月平均再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的月平均降水资料(CMAP)以及英国哈德莱中心海表温度月平均资料，采用Kao and Yu(2009)定义CP型ENSO指数的方法，计算了夏季CP型海温(SST)异常指数，并分析了中部型ENSO和海洋性大陆区域(MC)气候异常的联系。同时在分别滤除IOBM(IOD)保留IOD(IOBM)信号和同时滤除IOBM、IOD信号的情况下，研究了中部型ENSO和海洋性大陆区域气候的联系和影响机制，分析了IOD(IOBM)在这种联系中所起的干扰作用。结果表明:
　　当夏季CP型SST正异常事件发生时，MC的核心区域（中太平洋）区域出现显著降水和气温负（正）异常，此时MC核心区域有明显的负（正）热源异常，大气受冷却（加热）而下沉（上升），同时潜热释放之外的非绝热加热表现为负（正）异常，易于导致降水负（正）异常。MC区域与中太平洋间主要通过水平环流和垂直环流建立联系。(1)中部型ENSO指数显著正异常时，在对流层低（高）层，MC区域和中太平洋间存在由关于赤道的对称气旋性（反气旋性）环流对而形成的直接联系，并使得MC区域东部辐散（辐合）偏弱，而MC区域西部辐散（辐合）偏强。(2)在垂直剖面上，赤道中太平洋海表温度的正异常和MC核心区域的大气异常冷却有利于促使该地区低层赤道西风异常增强并进而利于CP型SST正异常的维持，并由此通过反Walker环流圈促进MC区域下沉运动增强。此为MC与中太平洋间的直接联系，可由Bjerkness机制进行解释。而位于中太平洋与秘鲁地区的异常垂直环流亦可用这一机制进行解释。MC与中太平洋间的间接联系主要表现在由赤道外低纬和中纬地区均存在的沿弧形路径上的垂直环流而建立的MC与中太平洋地区的联系上。这些弧形垂直剖面上的垂直环流不仅与局地Hadley环流有关，还与热带和中纬度的Rossby波动有关。
　　IOD不改变海洋性大陆区域降水负异常的特征，但可造成降水范围的东、西向偏移和增强太平洋上降水正异常。同号年时，IOD使得热带太平洋海温异常表现为负、正的偶极型分布，异号年时为负、正、负的三极型分布。虽然IOD使得同、异号年时MC区域海温异常影响范围不同，但均增强了CP型ENSO与MC区域环流异常的联系。同、异号年均在MC区域对流层低（高）层辐散（合），与之相应的垂直环流在MC和太平洋间形成了一完整的反Walker环流圈，易于造成降水负异常。
　　类似地，IOBM亦不改变海洋性大陆区域降水负异常的特征，但影响MC区域降水范围的变化和增强太平洋上降水正异常。IOBM使得MC区域海温异常变化与地表气温变化一致。同、异号年均在MC区域对流层低（高）层辐散（合），易产生下沉运动，有利于造成降水负异常。IOBM基本不影响同号年辐散风和垂直环流运动，但使异号年下沉运动加强。
　　以上结果有利于人们深刻认识CP型ENSO对MC地区气候的影响机理以及与热带外环流异常的联系。