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东亚一月水汽输送与热带中东太平洋海温关系的年代际变化及机理
作者:孙博,王会军,周波涛               发布时间:2019/9/30 10:18:34              浏览量:275

东亚冬季水汽输送对我国冬季降水的重要影响因素。前人研究表明东亚冬季风受热带太平洋海温影响,同时二者之间存在复杂的关系。我院孙博教授、王会军院士以及周波涛教授研究分析了一月份东亚经向水汽输送和热带中东太平洋 (CETP) 海温关系的年代际变化及相关物理机制,揭示了影响二者关系的三个不同动力过程的年代际变化及其影响。该研究成果发表在了Journal of Climate期刊上。

研究结果表明,在20世纪80年代以前,一月份东亚经向水汽输送与CETP 海温呈显著正相关关系,东亚上空偏南的经向水汽输送异常与CETP异常偏暖的海温有关;而在80年代中期以后二者的正相关关系减弱,且在90年代和2000年代东亚偏南的水汽输送与热带中太平洋异常偏冷的海温有关(图1)。

上述关系的年代际变化可能与三个原因有关:(1)20世纪80年代中期以前,东亚经向水汽输送主要受太平洋-东亚遥相关(Pacific-East Asian teleconnection)机制影响,该机制作用下CETP偏暖的海温会引起东亚上空偏南的水汽输送异常;而在80年代中期以后,一月份太平洋-东亚遥相关机制对东亚水汽输送的影响减弱,导致一月份东亚经向水汽输送和CETP海温的正相关关系减弱;(2)20世纪80年代中期以后, CETP海温异常与北太平洋至东亚的纬向异常环流之间的联系增强,该动力过程可在CETP海温偏冷的条件下引起东亚上空偏南的水汽输送异常;(3)20世纪80年代以后,CETP海温异常与环北半球遥相关波列之间的联系增强,这一动力过程也可在CETP海温偏冷的条件下引起东亚上空偏南的水汽输送异常。

上述研究成果对于理解东亚冬季水汽输送和太平洋海温之间的复杂关系有重要意义。


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图1. (a) 1951-2018年一月去趋势与标椎化后的东亚经向水汽输送指vq与Niño 3.4指数. (b)为vq与Niño 3.4指数的21年滑动相关系数;(c)同(b),但为1958-2012年由JRA-55计算的vq和HadISST计算的Niño 3.4指数的滑动相关系数。(d), (e), (f)分别同(a), (b), (c),但为Niño 4指数。“+”表示通过95%的显著性检验。


引用:

Sun Bo, Huijun Wang, Botao Zhou*, 2019: Interdecadal Variation of the Relationship between East Asian Water Vapor Transport and Tropical Pacific Sea Surface Temperatures during January and Associated Mechanisms. Journal of Climate, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0290.1