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PDO对ENSO与南海夏季风爆发关系的年代际变化影响

作者:徐蒙,徐海明  发布时间:2022/03/09 16:16:16  浏览量:

南海夏季风(SCSSM)的爆发通常被认为是西北太平洋夏季风和东亚夏季风建立的前奏;这也标志着中国雨季的开始。 SCSSM爆发异常可能导致严重的洪水和干旱事件,给东南亚受灾地区造成严重的人员伤亡和经济损失。因此,研究SCSSM爆发规律以及动力过程对预报随后的夏季气候异常的重要指示意义。ENSO作为年际时间尺度上海气相互作用中重要的信号,被认为是 SCSSM爆发的重要预测因子。一般来说,冬季暖(冷)ENSO 事件会通过加强(削弱)副高导致SCSSM爆发偏晚(偏早)。然而,近来一些研究指出, ENSO和SCSSM爆发之间的这种同位相变化的关系在最近出现减弱甚至崩溃。因此,研究是否一种存在调制 ENSO-SCSSM爆发关系的信号十分必要。

近日,徐海明教授所在课题组基于观测数据及数值模式试验结果发现:ENSO与SCSSM爆发关系的年代际变化与PDO位相变化一致,即PDO正位相时,ENSO与SCSSM爆发的关系相关高,PDO负位相时,ENSO与SCSSM爆发的关系则相关不显著(图1)。进一步地分析表明, PDO对ENSO-SCSSM爆发关系的调控在La Niña年不显著,因此,主要针对PDO影响El Niño与SCSSM爆发的关系展开研究。PDO正位相时,29候时副高东撤,南海地区由东风转为西风,SCSSM爆发;负位相时,副高在28候已经东撤,西南风已经出现在了南海地区(图2)。大气环流模式(CAM5.3)的模拟结果证实了PDO对两者关系的影响,并且数值试验的结果表明,El Niño与SCSSM爆发的关系受PDO相关的西北太平洋海温异常影响,该海温异常可以使西北太平洋异常反气旋在PDO正位相时从El Niño发展阶段的冬季维持到次年五月,对应的西太副高加强西伸,SCSSM晚爆发,从而调节两者关系。

图1 11年低通滤波的PDO指数(灰色柱状)和SCSSM爆发日期与Niño3.4指数的21年滑动相关系数(蓝色实线)的时间序列,绿色虚线表示滑动相关系数通过95%信度检验。

图2 PDO正位相时El Niño事件(a)26候、(b)27候、(c)28候、(d)29候的850hPa水平风(矢量;m/s)和纬向风(等值线,间隔为1m/s;红色实线代表西风,蓝色虚线代表东风),(e-f)同(a-d),但为PDO负位相。绿色方框表示SCSSM爆发当候的SCS地区850hPa风。

论文信息:

Xu, M., Xu, H., Ma, J., Deng, J. (2021). Impact of Pacific Decadal Oscillation on interannual relationship between El Niño and South China Sea summer monsoon onset. International Journal of Climatology, 1–15.https://doi.org/10.1002/joc.7388

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