Page 40 - 《高原气象》2022年第6期
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6 期 杜梦莹等:亚洲季风区内北半球秋季哈德莱环流特征及其与热带海温之间关系 1403
季区域HC的EOF1与ENSO事件有关。 4 秋季HC与SST之间的关系
与 EOF1不同的是,EOF2所展现的空间分布在
赤道为一个单环流圈,范围从 15°S 一直延伸至 4. 1 HC的EOF1与热带SST之间的关系
25°N,它的范围与秋季区域 HC 的上升支范围基本 ENSO 事件会引起热带 SST 的异常,并且 El
一致,最强的环流中心位于赤道以南约6°S,PC2为 Niño 与 La Niña 事件所带来的 SST 异常对不同区域
增长趋势。从上述的研究中可以发现两个模态所 的 SST 会带来不同的影响。图 3 为挑选出的 6 次 El
反映或者代表的秋季区域 HC 的时空变化是不同 Niño 事件与 6 次 La Niña 事件中热带 SST 距平的空
的。总体来说:EOF1 中北部分支大于南部分支, 间分布图。在 El Niño 事件期间,TIO 与赤道 EP 表
PC1 表现为年际变化,与 ENSO 有较高的相关; 现为显著的正异常,赤道 WP 则表现为显著的负异
EOF2中南部分支则为主导,反映秋季区域 HC的上 常。这一 SST 的异常情况在 La Niña 事件期间则
升支的位置范围,PC2表现为上升增长的趋势。 相反。
图3 6次El Niño事件(a)及6次La Niña事件(b)中海温距平的空间分布(单位:℃)
Fig. 3 The spatial SST anomalies during the six El Niño events(a)and the six La Niña events(b). Unit:℃
为了更好地分析 SST 对区域 HC 所产生的影 由以上的研究可以发现亚洲季风区内秋季区
响。首先对区域 HC 第一模态与 SST 之间的相关性 域 HC 的 EOF1 与 ENSO 事件有关,而 ENSO 会影响
进行分析(图 4)。与 La Niña 现象所表现出的形态 秋季 TIO 的海温异常并反过来影响区域 HC 的异
类似,秋季区域 HC 的 PC1 与赤道 EP 和 TIO 区域都 常。为了更好地分析在 La Niña 事件中 TIO 的 SST
表现为负相关关系,而与赤道 WP 为正相关的关系 对区域 HC 的影响,对秋季区域 HC 的 PC1 与 TIO、
[图 4(a)]。有研究表明,TIO 的 SST 变化与 ENSO EP之间相关系数的纬向平均分布进行研究(图5)发
之间的关系是密不可分的,在 TIO 秋季 SST 的变化 现,在 PC1 与 TIO 之间的相关系数表现为非赤道对
中存在着明显的 ENSO 信号(李东辉等,2006)。下 称,相关系数最大值出现在南半球 10°左右,为
面将分别去除 TIO 与 ENSO 的影响后分析 PC1 与 0. 26,最小值出现在北半球 10°左右。但 PC1 与 EP
SST 之间的相关关系[图 4(b),(c)],使用 10°S- 之间的相关系数表现为赤道对称,相关系数的最小
10°N,50°E-110°E 区域内的平均海温来表征 TIO, 值正好位于赤道。根据 Feng and Li(2013)的研究
并使用Niño 3指数表示ENSO的变化。 发现赤道非对称的海温异常通常伴随着赤道非对
当去除TIO对海温的影响后,PC1与热带EP表 称的经向环流。这也进一步证实了以上的发现,即
现为显著负相关,在热带 WP 表现为显著的正相 影响亚洲季风区内秋季区域 HC 的异常主要是由于
关。当去除 Niño 3 指数后,PC1 与热带 WP 的正相 ENSO调整下TIO的海温异常。
关仍存在,但与 TIO 之间的相关也表现为了正相 在上文对亚洲季风区内秋季区域 HC 的 EOF分
关。纵向对比图 4 中的三幅图可以发现,在去除 解的第一模态中发现南北两个半球的环流圈合成的
TIO 的影响后,赤道 EP 的显著负相关存在,但原本 上升支位于赤道以南,下面将对影响其上升支位置
位于 TIO 的负相关从-0. 65 减小并消失。在当去除 的原因进行分析。考虑在La Niña事件中,TIO南北
ENSO 的影响后,热带 WP 的显著负相关消失,但 半球区域平均SST的变化。关注秋季9,10,11月这
位于 TIO 的负相关转变为正相关,相关系数也从 3个月 TIO的 SST异常变化(图 6)发现,南半球与北
-0. 65 以下转变为 0. 45 以上。上述的发现可以说 半球在秋季都表现为 SST 处于 0 ℃以下的负异常,
明,秋季区域 HC 的 PC1 与 TIO 的 SST 变化可能与 且通过对比两个半球SST之间的负异常幅度可以发
ENSO事件对其的影响有关。 现,当在La Niña事件期间北半球TIO的SST负异常