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ENSO形态变异引起西太副高的年代际变化
作者:黄宗慈,张文君               发布时间:2020/03/05 12:55:09       浏览量:

西太平洋副热带高压(WPSH)是东亚夏季风环流系统的重要组成部分,其强度、结构以及位置与东亚地区天气和气候有着紧密的联系,因此理解其变率对于气候预测有重要的意义。最近的观测表明WPSH主模态在1990s末呈现显著的年代际变化特征,由区域一致型转变为偶极型分布,且周期明显变短,但其物理原因却不清楚,亟需进一步理解。

大气科学学院张文君教授课题组的研究发现:WPSH主模态和周期的年代际变化主要归因于ENSO的形态变异。在1990s末之前,热带太平洋变率主要以东部型El Niño为主,周期约为3~5年,在东太平洋El Niño衰减年夏季,强大的反气旋维持在西北太平洋地区,使得WPSH主模态为区域一致型(图2b),且周期也为3~5年(图1a)。而在1990s末之后,中部型El Niño越来越频发,而东部型El Niño却相对显著减少,相应的周期缩短为2~3年,在中部型El Niño发展年和衰减年夏季,WPSH主模态表现为区域偶极型(图2c;d),周期也缩短为2~3年(图1b)。由于两类ENSO事件具有不同的局地海气异常中心,其引起的对流在纬向位置上的差异导致不同的大气响应,从而造成WPSH主模态的年代际变化。该研究结果解释了WPSH主模态年代际变化的主要原因,强调了ENSO形态变异对WPSH预测的重要性。

该研究成果对于理解ENSO与西北太平洋副热带高压之间的复杂关系有重要意义,同时对于东亚夏季气候预测具有理论指导意义。


图1. 西太副高(WPSH)主模态事件序列与前冬Nino 3.4指数分别在1979-1998 (a)和1999-2016 (b)时段凝聚谱。红色虚线为90%显著性检验线。


图2. (a) EP El Niño发展年,(b) EP El Niño衰减年,(c) CP El Niño发展年,(d) CP El Niño衰减年夏季(JJA)海温异常(阴影)和850hPa高度场异常(等值线)合成图。打点区域表示通过90%显著性检验。


参考文献:Z. Huang, W. Zhang, X. Geng, F.-F. Jin. 2020: Recent shift in the state of the Western Pacific Subtropical High due to ENSO change. Journal of Climate, 33, 229-241.