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北半球冬季南半球环状模对北半球环流的同期影响
作者:施宁               发布时间:2019/2/25 15:57:20              浏览量:273

近期施宁副教授课题组利用两种再分析资料和数值模拟发现,2月份南半球(SH)环形模式(SAM)与北半球(NH)中纬度环流之间存在显着的线性关系。在北半球中纬度地区出现了与正SAM相对应的显著正高度异常,而在西欧和东北亚地区则表现为显著的正地表气温异常。在一个线性斜压模式中应用了与SAM相关的实际涡度强迫,结果表明2月份的SAM能在北半球中纬度地区的300 hPa处诱发高度异常,且这些异常的幅度高达其在南半球中对应值的22%。数值试验结果进一步表明,北半球中纬度地区的正高度响应主要来源于南半球中纬度地区的实际正涡度影响,南印度洋上空的涡度强迫对北半球环流异常最为有效。瞬变涡反馈强迫作用有助于北半球中纬度地区环流异常的形成,特别是在东北亚地区。通过涡度收支分析,进一步诊断了欧洲上空负涡度异常的维持。然而,在12月与SAM相关的显著涡度异常并不局限于中高纬度地区,而且还出现在南半球副热带地区(大约30°S)上。副热带涡度强迫和中纬度涡度强迫的响应之间存在抵消作用,从而解释了北半球环流与12月SAM变率的独立性。 

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图1 环流场对南半球环状模指数的同期回归场. 左列为300 hPa高度场,中间列为300 hPa相对涡度场,右列为地面2米气温,从第一行至第四行分别为11月至2月. 图中阴影区为通过显著性95%的区域.

 

Shi, N., P. Tian, and L. Zhang, 2019: Simultaneous Influence of the Southern Hemisphere Annular Mode on the Atmospheric Circulation of the Northern Hemisphere during the Boreal Winter. International Journal of Climatology, doi:10.1002/joc.5981.