ENSO與東亞冬季風關(guān)系的研究

黎時迪　趙飛

摘要 本文以暖池區(qū)海水溫度異常為紐帶，聯(lián)系三者相關(guān)性，分析東亞冬季風與ENSO的關(guān)系，認為異常冬季風影響到暖池區(qū)海表面溫度正距平的向東傳播，激發(fā)ENSO事件發(fā)生。

關(guān)鍵詞 ENSO；東亞冬季風；暖池；關(guān)系

中圖分類號 P732.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0217-01

現(xiàn)代研究表明，發(fā)生在海洋中的厄爾尼諾（El Ni？觡o）事件和大氣中的南方濤動（southern oscillation）密切聯(lián)系，稱之為ENSO[1-2]。Rasmusson和Carpenter通過資料分析，表明SST場變化在一定程度上影響大氣風場變化。大氣環(huán)流模式研究結(jié)果表明，稱為南方濤動的大氣年際變化主要是由熱帶太平洋SST變化引起的[3-4]。因此，對于ENSO事件，研究海氣相互作用意義重大。

1 資料來源與計算方法

本文利用美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）1856—2012年月平均海溫距平資料，網(wǎng)格點為2.5°×5°；1951—2010年全球平均海平面氣壓資料及1948—2011年海表面風場資料，網(wǎng)格點為2.5°×2.5°。采用10°～60°N每10°經(jīng)度上12月至翌年2月陸（取110°E為代表）、海（取160°E為代表）氣壓差之和表示。如果Nino3.4區(qū)域（5°S～5°N，120°～170°W）海表溫（SST）異常的5個月滑動平均超過+0.4 ℃≥6個月定義為El Ni？觡o事件，反之5個月滑動平均超過-0.4 ℃≥6個月定義La Ni？觡a事件。

2 結(jié)果與分析

2.1 Nino3.4指數(shù)與東亞冬季風指數(shù)的年際變化特征

2.1.1 Nino3.4指數(shù)年代際變化。1980—2000年El Ni？觡o振幅較往年加強，持續(xù)時間也變長。1999—2000年La Ni？觡a事件對應(yīng)冷水期持續(xù)事件達5年，2000年后El Ni？觡o事件溫度較往年低，影響全球氣候異常。

2.1.2 冬季風指數(shù)年際變化。1951—2010年有14次東亞冬季風偏強，11次東亞冬季風偏弱。大部分El Ni？觡o事件暴發(fā)前東亞冬季風偏強，暴發(fā)后東亞冬季風迅速減弱；而La Ni？觡a事件則相反，總體對應(yīng)情況沒有La Ni？觡a事件對應(yīng)關(guān)系好，且自1973年后東亞冬季風偏弱情況減弱，2000年后弱東亞冬季風減弱趨勢又加強。

2.1.3 異常東亞冬季風與ENSO相互關(guān)系可行性分析。分析ENSO事件與東亞冬季風異常呈明顯相關(guān)性，大部分冬季風異常后會發(fā)生ENSO事件。但1975—1995年兩者相關(guān)性系數(shù)低于往年。1973—1995年Nino3.4區(qū)海溫除隨年代際周期振蕩變化外，暖池區(qū)整體海溫呈上升趨勢；1973—2000年東亞冬季風偏弱情況有減弱趨勢，對應(yīng)暖池區(qū)1973—2005年海溫升高年代關(guān)系，暖池區(qū)海表面海溫逐年呈上升趨勢，引發(fā)冬季風與ENSO事件相關(guān)性系數(shù)降低。

2.2 Nino3.4指數(shù)與西太平洋暖池指數(shù)分析

2.2.1 Nino3.4指數(shù)與暖池指數(shù)年際變化。El Ni？觡o（La Ni？觡a）事件發(fā)生與暖池區(qū)海溫變化明顯相關(guān)，暴發(fā)前一時期內(nèi)，西太平洋暖池表層海溫距平（SSTA）已有明顯正（負）異常，東傳到赤道東太平洋，El Ni？觡o（La Ni？觡a）即刻發(fā)生，暖池表層海溫（SSTA）明顯下降，正距平東傳到赤道中東太平洋導(dǎo)致El Ni？觡o 事件發(fā)生。隨著年代際變化，暖池海表面溫度呈上升趨勢，El Ni？觡o（La Ni？觡a）振幅也增強。

2.2.2 Nino3.4指數(shù)與暖池指數(shù)具體關(guān)系的研究。分析Nino3.4區(qū)海溫對暖池區(qū)海溫滯后可知，暖池區(qū)海溫異常升高半年后，Nino3.4區(qū)海溫也升高，說明El Ni？觡o事件暴發(fā)前暖池區(qū)海溫升高。異常東亞冬季風引起異常暖池區(qū)海溫正距平（SSTA）東傳，東傳到赤道東太平洋使中東太平洋溫度升高，中東太平洋海溫升高后激發(fā)ENSO事件發(fā)生。

2.3 ENSO過程中緯向西風異常

副熱帶北太平洋上空El Ni？觡o暴發(fā)前1年，緯向風距平為西風，同樣赤道太平洋區(qū)域緯向風距平也為西風異常。前1年冬季相對應(yīng)北太平洋副熱帶高壓氣壓降低，東西太平洋上空氣壓梯度減小，東風減弱，西風增強，緯向風距平為西風；通過某種振蕩機制向熱帶傳播影響到赤道地區(qū)信風帶，并從西向東傳播，當暖水堆積到一定程度后，激發(fā)El Ni？觡o。

3 結(jié)論

西伯利亞蒙古高壓偏強，東亞冬季風活動偏強，北太平洋副熱帶高壓氣壓偏低，太平洋上空東西氣壓梯度距平為向東，東風減弱西風增強，并通過某種振蕩機制自西向東向熱帶傳播，使赤道信風減弱，海表面蒸發(fā)減少，海溫升高，信風減小，Hadley環(huán)流減弱，赤道地區(qū)上升運動減少，云量減少，海面吸收太陽輻射增加，中東太平洋海溫升高。東亞冬季風活動增強導(dǎo)致西太平洋對流活動增強，西太平洋熱帶地區(qū)Hadley環(huán)流增強，海表面蒸發(fā)加強，形成大量云層，溫度降低，導(dǎo)致溫躍層海水變冷，中太平洋西風異常發(fā)展促使SST增暖向東發(fā)展，中東太平洋SST增加致使緯向SST梯度減小，信風減弱，引起更多暖水東移，可啟動El Ni？觡o事件。

4 參考文獻

[1] 李崇銀，穆明權(quán).東亞冬季風-暖池狀況-ENSO循環(huán)的關(guān)系[J].科學通報，2000，45（7）：678-685.

[2] 陳文，魏科，王林，等.東亞冬季風氣候變異和機理以及平流層過程的影響[J].大氣科學，2013（2）：425-438.

[3] 張靜，李躍清，蔣興文.東亞冬季風的時空變化及其與ENSO、AO相互關(guān)系的研究進展[J].高原山地氣象研究，2012（3）：89-96.

[4] 何溪澄.ENSO事件對東亞冬季風影響的研究[D].南京：南京信息工程大學，2007.