Page 59 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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者的相关系数为 0. 73，超过 99% 的置信水平检 张的区域偏大，极涡边界位置偏南；在欧洲区域，
验；CFSv2 模拟的亚洲区域极涡面积变化趋势与 CFSv2 模式模拟的极涡边界的回缩主要在 21 世纪
ERA-I 的相比，整体变化趋势相同，对 21 世纪 10 00 年代，而 ERA-I 的回缩在 10 年代；在亚洲区域，
年代的扩张趋势模拟的很清楚，但没有模拟出 20 CFSv2 模式模拟的极涡边界 20 世纪 90 年代有所南
世纪 90 年代和 21 世纪 00 年代的扩张，10 年代的
扩，这与 ERA-I 再分析资料的结果是一致的，但
模拟值也偏大，两者相关系数为 0. 73，也超过 80%
CFSv2模式模拟的极涡边界回缩与欧洲相同也主要
的置信水平检验。
在 21 世纪 00 年代，而 ERA-I 的在 10 年代，CFSv2
综上所述，CFSv2 模式模拟的冬季极涡边界和
模式模拟的10年代极涡边界略有扩张，而ERA-I的
面积的 20 世纪 80 年代到 21 世纪 10 年代的总体变
是回缩的。从图 10等熵位涡变化趋势看，CFSv2模
化趋势与 ERA-I资料一致，在北美区域呈减少的回
缩趋势，在欧亚区域呈扩张的趋势；分年代来看， 式的模拟值与 ERA-I的误差较大，对秋季极涡边界
CFSv2 模式尤其对 10 年代北美和亚洲极涡都扩张 特征的模拟水平显然不如冬季。
的趋势模拟的很清楚；但模拟的北美区域极涡边界 从根据CFSv2模式模拟资料和ERA-I再分析资
呈回缩趋势的范围偏东，在 10年代明显偏南，模拟 料计算的秋季平均极涡面积指数距平对比图（图
的欧洲区域极涡边界 20 世纪 90 年代偏北，21 世纪 11，点画线和虚线分别为极涡面积指数距平和变
10 年代偏南，且没有模拟出亚洲区域极涡边界在 化趋势，实线为年代平均）中可以看出，CFSv2 模
20 世纪 90年代和21 世纪 00年代的扩张。 式模拟的北美大陆极涡面积的总体变化趋势与
4. 2 对CFSv2模式模拟的秋季极涡特征的评估 ERA-I 资料的结果是相反的，由于年际变化一致的
图 10 分别为 CFSv2 模式模拟的秋季平均极涡 年份较多，两序列相关系数还是正的，为 0. 31，通
边界特征图与相邻两年极涡边界变化图。从图 10 过 94% 的显著性检验；趋势不一致的主要原因是
中可以看出，在北美地区，CFSv2 模式模拟的极涡 CFSv2 模式模拟的北美大陆极涡面积在 20 世纪 90
边界在 20 世纪 90年代向南扩张，21 世纪 10年代向 年代的值明显偏大，而 80年代的值偏小。CFSv2模
北回缩，与 ERA-I 再分析资料的结果（图 5 和图 6） 拟的欧洲地区极涡面积的总体趋势是减小的，这与
是一致的，但模拟的 20 世纪 90 年代的极涡边界扩 ERA-I 的一致；但模拟的 20 世纪 90 年代的增加值
-1
2
6
图10 CFSv2模式模拟的秋季平均极涡边界图（a）和相邻两年极涡边界变化图（b~d）（单位：×10 K·m·kg ·s ）
-1
Fig. 10 CFSv2 simulated autumn average polar vortex boundary（a），and the polar vortex boundary
6
2
-1
variations in adjacent two years（b~d）. Unit：×10 K·m·kg ·s -1
