东亚冬夏季风多尺度关系的模拟研究

【作者】 严蜜； 刘征宇； 宁亮； 刘健； 朱信国；

【机构】 南京师范大学地理科学学院；

【摘要】 东亚夏季风和冬季风(EASM和EAWM)是东亚季风系统的重要组成部分,认识二者的关系有助于更好的理解季风气候对外强迫的响应特征。然而,这两个成员在全新世期间的关系在观测中仍存在争议。我们利用一系列瞬变积分气候模拟试验结果研究了全新世以来不同时间尺度(轨道-千年-百年-年代)上的EASM-EAWM关系。结果表明,EASM和EAWM强度在轨道时间尺度上呈显著正相关,而在多年代际至千年时间尺度上呈显著负相关。在轨道时间尺度上的正相关是由轨道变化导致的太阳辐射季节差异引起的,而在千年和更短时间尺度上的负相关主要是由大西洋经向翻转环流(AMOC)这一内部变率造成的,其通过海陆热力对比以及东亚的遥相关造成EASM和EAWM呈现反相变化关系。需要注意的是,EASM和EAWM之间的关系也可能取决于指数的定义。基于风场定义的EASM与基于温度定义的EAWM之间的关系类似于基于风场定义的EASM与基于风场定义的EAWM之间的关系。这可能是由于AMOC可以通过西风急流和相关的全球遥相关影响欧亚大陆上空的风场和温度;同时也证实了EAWM可以用冬季平均低层经向风来表示,也可以用冬季平均中国东部地面温度来表示。在百年时间尺度上,以华北降水定义的EASM与以风场定义的EAWM也呈显著的负相关,这与以往的研究结果一致,表明华北降水可以代表EASM的强度,即季风环流加强对应华北降水增加,反之亦然。基于华南降水定义的EASM与基于风场定义的EAWM在年代际至百年尺度上呈正相关,在百年至千年尺度上呈负相关,而在轨道尺度上又呈正相关,证实华南夏季降水并不能很好地反映EASM的强度,因为夏季华南降水不仅受东亚季风环流的影响,还受到热带气旋等其他因素的影响。更多还原