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一种新的El Nio海气耦合指数

陈圣劼  何金海  吴志伟  
【摘要】:利用1980~2010年月平均Hadley中心海表温度、美国全球海洋资料同化系统(GODAS)海洋温度和NCEP/NCAR大气环流再分析资料,通过对2个海洋要素(海表温度SST、上层热含量HC)和5个大气要素(海平面气压SLP、850hPa风场、200hPa速度势和对外长波辐射OLR)的多变量经验正交函数展开(multivariateEOF,简称MV-EOF)探讨了热带太平洋的主要海气耦合特征。结果表明,MV-EOF分析的前两个耦合模态分别很好地对应了传统型ElNio和ElNio Modoki的海气耦合特征:传统型ElNio期间,伴随着赤道中东太平洋SST的异常增温,HC、SLP、200hPa速度势等要素总体呈东西反相的"跷跷板"变化,低层850hPa赤道中太平洋出现较强西风距平,西北太平洋上空为反气旋性异常环流;ElNio Modoki期间,SST持续增温和HC正异常中心均显著西移至中太平洋,低层SLP和高空200hPa速度势均呈现纬向三极型异常分布,低层异常强西风向西移至暖池东部,西北太平洋上空呈现气旋性异常环流。两类ElNio的海气耦合特征存在显著差异,较优的ElNio指数应不仅可以客观描述和区分ElNio现象本身,更要紧密联系两类事件所产生的大气响应。以往定量表征ElNio年际变化的指标大多立足于SST或SLP,本文选取HC作为研究指标,定义了一组新的ElNio指数HCEI和HCEMI。较以往基于SST的ElNio指数,HCEI和HCEMI不仅能更清楚地表征和区分两类ElNio(如1993年的传统型ElNio和2006年的ElNio Modoki),而且能更好地反映和区分两类ElNio与大气间的海气耦合特征,为ElNio的监测和短期气候预测工作提供了一个新工具。

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