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【中国科学报】大气物理所厘清两个模态与热带海温强迫关系

2014-11-17 中国科学报 周权
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观测模拟的两个模态的典型异常年份的异常西太副高强度

  西北太平洋副热带高压(以下简称西太副高)能够通过影响水汽输送,而直接影响东亚夏季的降水变化。

  此前的研究指出,西太副高的年际变率表现为两个独特的模态。两个模态的正位相都表现为西北太平洋的低层异常反气旋环流,但两个模态对应的热带海温型不同。第一模态伴随着热带印度洋到海洋大陆的暖异常海温(SSTA),以及赤道中太平洋的冷SSTA;第二模态则伴随着副热带西北太平洋的冷SSTA。

  关于第二模态的成因,学术界尚存争议。有研究认为第二模态是局地海温强迫的结果,也有研究认为第二模态是大气内部动力过程的产物,与海温强迫无关。

  为了厘清这两个模态与热带海温强迫的关系,中国科学院大气物理研究所何超博士和周天军研究员使用28个CMIP5大气模式,利用它们受历史海温驱动的AMIP试验结果,研究了模式对西太副高年际变率的两个模态的模拟能力。

  结果表明,模式较好地模拟出了观测中第一模态的空间型,并且合理地模拟出了热带印度洋SSTA通过Kelvin波对西太副高的强迫、海洋大陆SSTA通过异常局地Hadley环流对西太副高的强迫,以及赤道中太平洋SSTA通过Rossby波对西太副高的强迫。这些证据说明第一模态是海温强迫的结果。

  但是,模式对第二模态只有部分的模拟能力。第二模态的5个异常年份中,CMIP5-AMIP模式只能模拟出其中两个年份的异常西太副高。模式不能再现观测中第二模态的西北太平洋局地“反气旋-SST”负相关关系,表明第二模态不能简单地解释为海温强迫大气的结果。上述结果,增进了我们对西太副高年际变率可预报性信号来源的理解。

  (原载于《中国科学报》 2014-11-17 06版)

打印 责任编辑:冀正一

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