阻塞高压是一种异常的大气环流现象,其生命史伴随着大范围的大气环流异常,导致剧烈的天气波动。前人研究指出太平洋阻塞高压受到厄尔尼诺–南方涛动(ENSO)、Madden-Julian Oscillation(MJO)等热带系统的影响。作为热带系统之一的印度洋偶极子(IOD),其年际变化与太平洋阻塞频率(PBF)之间的关系仍未充分研究。我院杨双艳教授和硕士研究生陈畅等研究发现,秋季在IOD正(负)位相下,太平洋阻塞频率为负(正)异常(图1)。
研究表明,在IOD正位相下(图2a),位于赤道东南印度洋的冷海表温度异常强迫出从西北太平洋到堪察加半岛的“气旋-反气旋”遥相关波列,导致正位相阻塞关键区周围出现“北负-南正”的位势高度异常分布。这样的位势高度异常分布增加了位势高度梯度,于是在关键区出现了西风异常,使PBF减少。在IOD负位相下(图2b),西印度洋的冷海表温度异常强迫使得红海至中西伯利亚形成“气旋-反气旋-气旋”遥相关波列,在负位相阻塞关键区出现“北正-南负”的位势高度异常。这种分布减弱了位势高度梯度,导致关键区出现东风异常,最终PBF增多。本文还通过大气环流模式ECHAM 4.6验证了冷海温强迫的结论,并发现当冷海温强迫越强时阻塞关键区内的异常纬向风越强。此研究有助于理解IOD与太平洋阻塞高压的关系。
该研究成果已发表在《Climate Dynamics》期刊。文章链接:https://rdcu.be/d4msA
图1 (a)北半球秋季IOD正位相PBF;(b)同(a),但为负位相;(c)北半球秋季IOD正位相PBF异常;(d)同(c),但为负位相;(a)–(b)顶部的“max”表示最大阻塞频率;(c)–(d)顶部的“max”和“min”分别表示最大和最小阻塞频率异常;(c)–(d)中的实线框区(60°–79.5°N,130.5°E–150°W)和虚线框区(60°–79.5°N,90°E–180°)分别代表IOD正、负位相PBF的关键区;较大和较小的打点区域分别表示超过0.05显著水平的区域和超过0.10显著水平的区域
图2 北半球秋季(a)IOD正位相和(b)IOD负位相下与太平洋阻塞频率相关的纬向风示意图;字母“A”和“C”分别表示反气旋和气旋异常;箭头表示遥相关模式;“+”和“−”分别表示位势高度异常;(a)–(b)中的实线框区(60°–79.5°N,130.5°E–150°W)和虚线框区(60°–79.5°N,90°E–180°)分别代表IOD正、负位相的关键区;“westerly”和“easterly”分别代表关键区的西风和东风异常
文章信息:
Chen, C., Yang, S., and Gao, M., 2025: Impact of Indian Ocean dipole on Pacific blocking frequency during boreal autumn. Clim. Dyn., 63, 56. https://doi.org/10.1007/s00382-024-07540-4