太平洋年代际变率在海气系统的时空分布特征及其配置结构分析

【作者】 房佳蓓； 杨修群；

【机构】 南京大学大气科学系火害性天气气候研究所；

【摘要】 本文利用年代际滤波后的海温资料和1950-1998年共49年长度的全球海洋同化分析资料及全球大气再分析资料进行 SVD 分析,给出了北太半洋年代际变率在海气系统不同变量场中的反映以及它们之间的配置关系,然后利用实测资料计算了大气内部加热年代际变率的分布特征,进而通过理论分析讨论了大气响应与加热的配置关系,并从海气相互作用角度解释了北太平洋年代际变率在海气系统中这种典型分布结构的形成原因。结果表明,北太平洋年代际变率在海气系统具有显著的共变特征,与 SST 异常对应的大气高度场在垂直方向上具有相当正压分布结构,且低压位于冷水之上。通过资料计算和简单理论分析发现这种结构是大气对异常强迫的响应结果,而大气异常强迫是直接非绝热加热、大气瞬变热量通量输送和瞬变涡度通量输送共同作用的产物,它在大气中低层以直接大气强迫为主,在中高层以瞬变涡度强迫为主。大气对异常强迫的低压响应导致阿留中低压增强,结果一方面通过纬向西风增强加大了海表面蒸发,另一方面通过风应力旋度引起了向南 Ekman 冷平流,在这两者的共同作用下北太平洋中部区域出现 SST 负异常,该负异常又通过改变海表温度梯度增强了大气的斜压性,从而加剧瞬变扰动发展,反过来加强了大气异常强迫,构成正反馈过程。在这种海气相互作用机制下,大气与海洋在年代际尺度上的典型配置关系就可以得到维持。更多还原