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相似文献
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1.
为了分析 EI Nio事件发生和消亡中热带太平洋纬向风应力的动力作用,建立一个类似于Zebiak的简单热带海洋数值模式,在观测到的风应力异常的强迫下,模拟赤道太平洋地区 1971年1月至 1998年8月海表温度异常的变化。结果表明,模式对观测的Nio3区海表温度异常(SSTA)有很好的模拟能力。模拟和观测Ni区SSTA之间的相关系数可达 0.90。模式对 El Nio事件期间赤道太平洋海表温度异常随时间变化也有较好的模拟能力。为了分析El Nio期间SSTA的空间分布及其随时间变化的动力学机制,还对1986~1989年 ENSO循环期间赤道太平洋地区观测的 SSTA的传播特征及其形成机制进行了分析。模式较好地模拟出了观测到的赤道太平洋地区SSTA的传播特征,即从1986年底至1987年 4月, SSTA具有向东传播的特征,从 1987年 6月至 1988年 2月具有向西传播的特征。动力学分析的结果表明,赤道中西太平洋地区的缔向风应力异常对 El Nio事件的发生和消亡具有重要作用。赤道中西太平洋地区的西风异常可强迫出东传的Kelvin波,这个东传的 Kelvin波对正 SSTA的东传起主要作用,当这个东传的 Kelv  相似文献   

2.
为了分析ElNio事件发生和消亡中热带太平洋纬向风应力的动力作用,建立一个类似于Zebiak的简单热带海洋数值模式,在观测到的风应力异常的强迫下,模拟赤道太平洋地区1971年1月至1998年8月海表温度异常的变化。结果表明,模式对观测的Nio3区海表温度异常(SSTA)有很好的模拟能力。模拟和观测Nio3区SSTA之间的相关系数可达0.90。模式对ElNio事件期间赤道太平洋海表温度异常随时间变化也有较好的模拟能力。为了分析ElNio期间SSTA的空间分布及其随时间变化的动力学机制,还对19861989年ENSO循环期间赤道太平洋地区观测的SSTA的传播特征及其形成机制进行了分析。模式较好地模拟出了观测到的赤道太平洋地区SSTA的传播特征,即从1986年底至1987年4月,SSTA具有向东传播的特征,从1987年6月至1988年2月具有向西传播的特征。动力学分析的结果表明,赤道中西太平洋地区的纬向风应力异常对ElNio事件的发生和消亡具有重要作用。赤道中西太平洋地区的西风异常可强迫出东传的Kelvin波,这个东传的Kelvin波对正SSTA的东传起主要作用,当这个东传的Kelvin波到达东边界,由于东边界的反射作用,在东边界产生西传的Rossby波,这个西传的Rossby波对赤道中东太平洋地区正SSTA的西传起主要作用。东传Kelvin波和反射的Rossby波对ElNio期间赤道东太平洋正SSTA二次峰值的形成具有重要作用。  相似文献   

3.
Utilizing the NCEP/NCAR reanalysis monthly datasets,and based on the filter and standard deviation calculation,the interannual variability of sea surface temperature (SST) and 1000 hPa wind field for the tropical Pacific,Indian and Atlantic Oceans is investigated for the past 20 years (1979-1998).The characters of space-time evolution in SST anomalies (SSTA) for each ocean and corresponding wind anomaly field are acquired by using rotated principal component (RPC) and linear regression analysis methods.Using the method of correlation analysis.the characters of three tropical oceans correlated with ENSO are investigated.The contemporary correlation between the SSTA in the Indian Ocean and in the equatorial eastern Pacific is positive,and there is a weak negative correlation between the SSTA in the equatorial east Atlantic Ocean and in the equatorial eastern Pacific.The lead-lag correlation analysis indicates that the SSTA in the equatorial Indian Ocean lags the dominant Pacific ENSO mode by 3 months,and the SSTA in the equatorial Atlantic Ocean leads ENSO mode by 6 months.The ENSO-correlated components in tropical Indian Ocean and tropical Atlantic Ocean display much the same amount of total variance in each ocean,i.e..14% in the Indian Ocean and 12% in the Atlantic Ocean and the maximums are all above 40%.  相似文献   

4.
The mechanism of the locking of the E1 Nino event onset phase to boreal spring (from April to June) in an intermediate coupled ocean-atmosphere model is investigated. The results show that the seasonal variation of the zonal wind anomaly over the equatorial Pacific associated with the seasonal variation of the ITCZ is the mechanism of the locking in the model. From January to March of the E1 Nino year, the western wind anomaly over the western equatorial Pacific can excite the downwelling Kelvin wave that propagates eastward to the eastern and middle Pacific by April to June. From April to December of the year before the E1 Nifio year, the eastern wind anomaly over the equatorial Pacific forces the downwelling Rossby waves that modulate the ENSO cycle. The modulation and the reflection at the western boundary modulate the time of the transition from the cool to the warm phase to September of the year before the E1 Nifio year and cause the strongest downwelling Kelvin wave from the reflected Rossby waves at the western boundary to arrive in the middle and eastern equatorial Pacific by April to June of the E1 Nino year. The superposition of these two kinds of downwelling Kelvin waves causes the El Nino event to tend to occur from April to June.  相似文献   

5.
1. Introduction The observed facts show that the ENSO cycle has obvious phase-locking and oscillates irregularly (An and Wang, 2001; Kaplan et al., 1998). Based on Zibiak and Cane's (1987) model (hereafter, the Z-C model) and simple, coupled ocean-atmosph…  相似文献   

6.
Summary ?The fields of sea-level height anomaly (SLHA) and surface zonal wind anomaly (SZWA) have been analyzed to investigate the typical evolution of spatial patterns during El Ni?o-Southern Oscillation (ENSO) events. Sea surface temperature (SST) changes during ENSO events are represented as an irregular interplay of two dominant modes, low-frequency mode and biennial mode. Cyclostationary principal component (PC) time series of the former variables are regressed onto the PC time series of the two dominant SSTA modes to find the spatial patterns of SLHA and SZWA consistent with the two SSTA modes. The two regressed patterns of SLHA explain a large portion of SLHA total variability. The reconstruction of SLHA using only the two components reasonably depicts major ENSO events. Although the low-frequency component of SST variability is much larger than the biennial component, the former does not induce strong Kelvin and Rossby waves. The biennial mode induces much stronger dynamical ocean response than the low-frequency mode. Further decomposition of the SLHA modes into Kelvin and Rossby components shows how these two types of equatorial waves evolve during typical ENSO events. The propagation and reflection of these waves are clearly portrayed in the regressed patterns leading to a better understanding of the wave mechanism in the tropical Pacific associated with ENSO. A close examination suggests that the delayed action oscillator hypothesis is generally consistent with the analysis results reported here. Rossby wave development in the central Pacific in the initiation stage of ENSO and the subsequent reflection of Kelvin waves at the western boundary seems to be an important mechanism for further development of ENSO. The development of Kelvin waves forced by the surface wind in the far-western Pacific cannot be ruled out as a possible mechanism for the growth of ENSO. While Kelvin waves in the far-western Pacific serve as an intiation mechanism of ENSO, they also cause the termination of existing ENSO condition in the central and eastern Pacific, thereby leading to a biennial oscillation over the tropical Pacific. The Kelvin waves from the western Pacific erode the thermocline structure in the central Pacific preventing further devlopment of ENSO and ultimately terminating it. It should be emphasized that this wave mechanism is clear and active only in the biennial mode. Received August 15, 2001; revised March 6, 2002  相似文献   

7.
一个改进的混合型海气耦合模式:ENSO模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过在中国科学院大气物理研究所热带太平洋环流模式与一个统计大气模式所建立的混合型海气耦合模式中引入次表层上卷海温非局地参数化方案, 对比分析了次表层上卷海温对耦合模式模拟结果的影响, 表明在引入次表层上卷海温非局地参数化方案前耦合模式模拟的SSTA最大变率中心位于日界线附近赤道南北狭窄范围内, 而在赤道东太平洋及南美沿岸一带变率过低, 周期呈准2年振荡。改进后, 耦合模式模拟结果的分布不论在东西方向亦或南北方向与观测更为相近, 振荡周期为4年左右, 而且还能模拟出观测中ENSO振荡的季节依赖性特征。进一步分析改进的耦合模式中海气耦合特征, 表明 “延迟振子” 理论、 “西太平洋振子” 理论、 “充电-放电振子” 理论及 “平流-反射” 理论所揭示的一些规律在该模式中都能被不同程度地描述出来, 这说明在实际的ENSO循环过程中, 可能有多种机制在同时起作用。  相似文献   

8.
殷永红  倪允琪 《气象学报》2001,59(4):459-471
采用 NCEP/NCAR的 1 979~ 1 998年逐月平均的海表温度及 1 0 0 0 h Pa风场资料 ,进行滤波和均方差计算 ,得到了热带太平洋、印度洋、大西洋海表温度 (SST)和风场的年际变化特征。用旋转主分量 (RPC)方法和投影法对热带三大洋海表温度距平 (SSTA)进行分析 ,得到了各大洋 SSTA演变的主要时空特征和相应的距平风场特征 ;并用相关分析研究热带三大洋与ENSO相关的特征 ,得到三大洋间的同期相关关系为 :印度洋 SSTA与赤道东太平洋 SSTA成正相关 ,而赤道东大西洋 SSTA与赤道东太平洋 SSTA成弱的负相关 ;赤道印度洋在落后于赤道东太平洋 3个月左右时正相关达到最大 ,赤道大西洋在超前于赤道东太平洋 6个月左右时负相关达到最大 ;热带印度洋和大西洋与 ENSO相关的分量对各自大洋海表温度年际变化的方差贡献数值相近 ,最大在 40 %以上 ,平均解释方差分别为 1 4%和 1 2 %。  相似文献   

9.
热带西太平洋风应力异常在ENSO循环中作用的数值试验   总被引:17,自引:2,他引:17       下载免费PDF全文
严邦良  张人禾 《大气科学》2002,26(3):315-329
利用一个中等复杂程度的海气耦合模式来研究热带西太平洋地区风应力异常对ENSO循环的影响,并以1997/1998年的El Nino事件为例,分析了模式结果中热带西太平洋地区风应力异常对El Nino事件形成影响的动力学及热力学作用.结果表明,热带西太平洋地区的风应力异常对ENSO循环有很重要的作用.在耦合模式中,当热带西太平洋地区的风应力异常由观测给定时,耦合模式基本上可以模拟出自1971年以来的EI Nino事件,观测与模拟的Nino 3区海面温度异常(SSTA)的相关系数可达0.63.赤道西太平洋地区的风应力异常可加强该地区大气的辐合,从而加强了大气的加热场,进而加强了海气相互作用的不稳定.赤道西太平洋地区西风异常激发出来的Kelvin波及水平平流对EI Nino事件初始阶段的发展起重要作用;海气相互作用及东边界的反射对EI Nino事件的发展及维持起重要作用.  相似文献   

10.
1991~1994年El Niño的异常特征的诊断研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
张勤  丁一汇  周琴芳 《气象学报》1998,56(5):573-583
1991~1994年热带中东太平洋海温持续4a多出现正距平。Niño3指数一直为正值。在此正距平背景下,产生了两次振荡和3次ElNiño暖期。在此期间赤道东太平洋海温在±5°纬度范围内发生了两次负距平的变化,形成了一个狭窄的温度梯度很大的“冷核”,而赤道外的中纬度海洋则持续维持两个正海温距平。这一时期海表温度资料EOF分析的结果进一步表明,第一特征向量的空间分布实际上反映了上述冷核特征。1991~1994年的ENSO事件主要是低频分量发生了较大异常,赤道低层纬向风和高层西风在前期减弱(1991-01-1992-05),后期加强(1992-06-1994-011).无论是海温还是风场的低频分量都表现出一次ENSO循环的特征。因此作者认为,虽然Niño3指数等在这4a多期间均为正值,但是大气和海洋耦合系统的低频变化部分只发生了一次完整的ENSO循环过程。1991年至1992年上半年对应于ElNiño暖位相,1992年下半年至1994年底对应于LaNina冷位相。但是这个冷位相没有能够得到充分发展,只出现两次极狭窄的冷核。冷位相的明显“夭折”,而代之以出现两次较弱的增暖,可能与季节内尺度的大气强迫与低频变化部分的相互作用有关。  相似文献   

11.
In this paper, the zonal wind anomalies in the lower troposphere over the tropical Pacific during 1980–1994 are analyzed by using the observed data. The results show that during the formation of the 1982/83, 1986/87 and 1991 / 92 ENSO events, there were the larger westerly anomalies in the lower troposphere over the equatorial Pacific. Moreover, it is explained by using the correlation analyses that the westerly anomalies over the equatorial Pacific could cause the warm episodes of the equatorial central and eastern Pacific. A simple air-sea coupled model is used to discuss theoretically the dynamical effect of the observed westerly anomalies of wind stress near the sea surface of the equatorial Pacific on the ENSO cycle occurred in the period of 1981–1983. It is shown by using the theoretical calculations of the equatorial oceanic Kelvin wave and Rossby waves responding to the forcing of the observed anomalies of zonal wind stress near the sea surface of the equatorial Pacific that the westerly anomalies of wind stress near the sea surface of the equatorial Pacific make significant dynamical effect on the ENSO cycles occurred in the period of 1982–1983.  相似文献   

12.
The tropical Indian Ocean climate variability is investigated using an artificial neural network analysis called self-organizing map (SOM) for both observational data and coupled model outputs. The SOM successfully captures the dipole sea surface temperature anomaly (SSTA) pattern associated with the Indian Ocean Dipole (IOD) and basin-wide warming/cooling associated with ENSO. The dipole SSTA pattern appears only in boreal summer and fall, whereas the basin-wide warming/cooling appears mostly in boreal winter and spring owing to the phase-locking nature of these phenomena. Their occurrence also undergoes significant decadal variation. Composite diagrams constructed for nodes in the SOM array based on the simulated SSTA reveal interesting features. For the nodes with the basin-wide warming, a strong positive SSTA in the eastern equatorial Pacific, a negative Southern Oscillation, and a negative precipitation anomaly in East Africa are found. The nodes with the positive IOD are associated with a weak positive SSTA in the central equatorial Pacific or positive SSTA in the eastern equatorial Pacific, a positive (negative) sea level pressure anomaly in the eastern (western) tropical Indian Ocean, and a positive precipitation anomaly over East Africa. The warming in the central equatorial Pacific appears to correspond to El Niño Modoki discussed recently. These results suggest usefulness of SOM in studying large-scale ocean–atmosphere coupled phenomena.  相似文献   

13.
太平洋年代际振荡冷、暖背景下ENSO循环的特征   总被引:12,自引:1,他引:11  
利用英国气象局哈德莱中心的月平均海温距平资料、美国Scripps海洋研究所联合环境分析中心(JEDAC)的海表和次表层海温观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了太平洋年代际振荡(PDO)不同背景下ENSO循环的特征.结果表明,PDO为ENSO循环提供了一个年代际气候背景,在PDO的暖位相时期,El Nino事件发生的频率较高,强度较强;反之,在PDO的冷位相时期,La Nina事件发生的频率较高,强度较强.而且在不同的太平洋年代际振荡背景下,ENSO循环表现出不同的特征.在PDO冷位相时期,发生El Nino(La Nina)事件时,正(负)的SOTA从西太平洋沿温跃层向东传播,正(负)的SSTA从赤道东太平洋向西扩展到中太平洋,ENSO事件先在赤道东太平洋爆发.在PDO的暖位相时期,发生El Nino(La Nina)事件时,正(负)的SOTA首先出现在赤道中太平洋,然后沿温跃层向东传播,正(负)的SSTA从赤道中太平洋向东扩展到东太平洋,ENSO事件首先在中太平洋爆发.这为ENSO预测提供了新的线索.  相似文献   

14.
关于ENSO本质的进一步研究   总被引:28,自引:5,他引:23  
基于ENSO是热带太平洋海气相互作用产物的科学观点,一系列的分析研究表明:赤道太平洋次表层海温异常(SOTA)有明显的年际变化(循环),并且与ENSO发生密切相关;ENSO的真正源区在赤道西太平洋暖池,赤道西太平洋暖池正(负)SOTA沿赤道温跃层东传到东太平洋,导致El Nino(La Nina)的爆发;在暖池正(负)SOTA沿赤道温跃层东传的同时,将有负(正)SOTA沿10°N和10°S两个纬度带向西传播,从而构成SOTA的循环;热带太平洋SOTA年际循环的驱动者主要是由异常东亚季风所引起的赤道西太平洋纬向风的异常.进而,可以提出关于ENSO本质的一种新理论,即ENSO实质上主要是由异常东亚季风引起的赤道西太平洋异常纬向风所驱动的热带太平洋次表层海温距平的年际循环.    相似文献   

15.
张恩才  杨修群 《气象科学》1996,16(3):206-214
本文利用1970至1989年共20年的逐月平均的太平着区的表面风应力和海表温度距平的分析资料,检验了以前设计的热带太平洋和热带大气距平模式的模拟性能,通过使用两组风应力异常场即观测场和热带大气模式对观测海温响应所得的模拟场,重点分析了热带太平洋距平模式对风应力异常的响应特征,结果表明,本文海洋距平模式完全有能力再现ENSO循环折际变化性及其水平结构,且赤道中太平洋区域的低频风应力异常对于ENSO事  相似文献   

16.
Based on years of month-to-month observations of sea surface temperature anomaly (SSTA) and wind stress anomaly, typical wind stress patterns in the tropical Pacific associated with ENSO are Studied with the techniques of linear regression and EOF analysis. The anomalous field, which is linearly correlated with ENSO, is found to be varying at low frequencies on the temporal scale and to be in four typical patterns of distribution horizontally.Pattern 1 is of the easterly anomaly and wind stress divergence in the equatorial region east of the date line. Pattern 2 is of the westerly anomaly and wind sttess convergence in the equatorial region east of the date line. Pattern 3 is of the westerly anomaly and wind stress convergence south of the Equator but east of the data line, with the easterly anomaly west of it. Pattern 4 is of the weak easerly anomaly east 160°W and the westerly anomaly west of 160°W. Wind stress fields linearly independent of ENSO are of a high-frequency process with a typical pattern off the Equator that has a large horizontal amplitude. Using an ocean anomaly-forcing model with the regressed wind stress anomaly field that is associated with ENSO, principal signals of ENSO are reproduced. It indicates the fundamental nature of the typical wind field anomaly patterns revealed for the genesis of El Nino.  相似文献   

17.
TheWesterlyAnomaliesovertheTropicalPacificandTheirDynamicalEfectontheENSOCyclesduring1980-1994①HuangRonghui(黄荣辉),ZangXiaoyun(...  相似文献   

18.
利用1963—2013年Hadley中心月平均海表温度资料,以及NCEP/NCAR再分析资料,根据两类厄尔尼诺事件发生时北半球冬季赤道太平洋地区海温异常的不同空间分布特征,即赤道中太平洋CP型和东太平洋EP型海温异常空间分布,从寻找与之相似的空间型角度出发,设计了一组新的海温异常指数I_(CP)和I_(EP)。与以往ENSO指数相比,新指数组I_(CP)和I_(EP)不仅表示了空间上相互独立的海温异常分布,而且在相同的研究时段内,因时间域上相互独立而能更好地表征和区分两类El Ni?o/La Ni?a事件。据此,采用该新指数组探讨了与中部型和东部型海温异常事件相关的热带太平洋的主要海气耦合特征。结果表明,与传统的东部型El Ni?o事件发生时最大暖海温中心位于赤道东太平洋地区不同,中部型El Ni?o事件,异常增暖中心位于赤道中太平洋。中部型时异常Walker环流的上升支向西偏移,异常降水集中于热带中太平洋,不似东部型时异常限定于赤道东太平洋地区。不论哪类事件,海洋性大陆均可受到影响,即CP或EP型El Ni?o发生时,海洋性大陆区域降水偏少。但比较而言,中部型ENSO对海洋性大陆区域的影响更大。  相似文献   

19.
利用1979-2015年NCEP/NCAR月平均再分析资料、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的月平均降水资料(CMAP)以及英国哈得来中心海表温度月平均资料,采用2009年Kao等定义的中部型ENSO指数,给出了夏季中部型海表温度(SST)异常指数,并分析了中部型ENSO和海洋性大陆(MC)区域气候的联系。结果表明,当夏季中部型海表温度正异常事件发生时,海洋性大陆核心区域(中太平洋)出现显著降水和气温负(正)异常,此时海洋性大陆核心区域有明显的负(正)热源异常,大气受冷却(加热)而下沉(上升),同时潜热释放之外的非绝热加热表现为负(正)异常,易于导致降水负(正)异常。海洋性大陆区域与中太平洋间主要通过水平环流和垂直环流建立联系。(1)中部型ENSO指数显著正异常时,在对流层低(高)层,海洋性大陆区域和中太平洋间存在由关于赤道的对称气旋性(反气旋性)环流对而形成的直接联系,并使得海洋性大陆区域东部辐散(辐合)偏弱,而海洋性大陆区域西部辐散(辐合)偏强。(2)在垂直剖面上,赤道中太平洋海表温度的正异常和海洋性大陆核心区域的大气异常冷却有利于促使该地区低层赤道西风异常增强并进而利于中部型海表温度正异常的维持,并由此通过反沃克环流圈促进海洋性大陆区域下沉运动增强。此为海洋性大陆与中太平洋间的直接联系,可由皮叶克尼斯机制进行解释。而位于中太平洋与秘鲁地区的异常垂直环流亦可用这一机制进行解释。海洋性大陆与中太平洋的间接联系主要表现在由赤道外低纬和中纬度地区均存在的沿弧形路径上的垂直环流而建立的海洋性大陆与中太平洋地区的联系上。这些弧形垂直剖面上的垂直环流不仅与局地哈得来环流有关,还与热带和中纬度的罗斯贝波动有关。这些结果有利于深刻认识中部型ENSO对海洋性大陆区域气候的影响机理以及与热带外环流异常的联系。  相似文献   

20.
气候系统模式FGOALS_gl模拟的赤道太平洋年际变率   总被引:4,自引:1,他引:3  
满文敏  周天军  张丽霞 《大气科学》2010,34(6):1141-1154
本文分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 (LASG/IAP) 发展的气候系统模式FGOALS_gl对赤道太平洋年际变率的模拟能力。结果表明, FGOALS_gl可以较好地模拟出赤道太平洋SST异常年际变率的主要特征, 但模拟的ENSO事件振幅偏大, 且变率周期过于规则。耦合模式模拟的气候平均风应力在热带地区比ERA40再分析资料的风应力强度偏弱30%左右, 由此引起的海洋平均态的变化, 是造成模拟的ENSO振幅偏强的主要原因。FGOALS_gl模拟的ENSO峰值多出现在春季或夏季, 原因可归之于模式模拟的SST季节循环偏差。耦合模式可以合理再现ENSO演变过程, 但观测中SST异常的东传特征在模式中没有得到再现, 这与模拟的ENSO发展模态表现为单一的 “SST模态” 有关。模拟的ENSO位相转换机制与 “充电—放电” 概念模型相符合, 赤道太平洋热含量的变化是维持ENSO振荡的机制。在ENSO暖位相时期, 赤道中东太平洋与印度洋—西太平洋暖池区的海平面气压距平型表现为南方涛动型 (SO型), 200 hPa位势高度分布表现为太平洋—北美遥相关型 (PNA型)。  相似文献   

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