ISSN 1004-4965

CN 44-1326/P

用微信扫描二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

热带印度洋海表面温度偶极子模态的气候演变特征

杨梦兮 胡瑞金 刘梅

杨梦兮, 胡瑞金, 刘梅. 热带印度洋海表面温度偶极子模态的气候演变特征[J]. 热带气象学报, 2017, 33(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004
引用本文: 杨梦兮, 胡瑞金, 刘梅. 热带印度洋海表面温度偶极子模态的气候演变特征[J]. 热带气象学报, 2017, 33(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004
Meng-xi YANG, Rui-jin HU, Mei LIU. CLIMATIC EVOLUTION CHARACTERISTICS OF THE DIPOLE MODE OF SEA SURFACE TEMPERATURE IN THE TROPICAL INDIAN OCEAN[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004
Citation: Meng-xi YANG, Rui-jin HU, Mei LIU. CLIMATIC EVOLUTION CHARACTERISTICS OF THE DIPOLE MODE OF SEA SURFACE TEMPERATURE IN THE TROPICAL INDIAN OCEAN[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004

热带印度洋海表面温度偶极子模态的气候演变特征

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.02.004
基金项目: 

国家自然科学基金 41405092

详细信息
    通讯作者:

    胡瑞金,男,山东省人,教授,主要从事海洋-大气相互作用研究。E-mail: huruijin@ouc.edu.com

  • 中图分类号: P461.2

CLIMATIC EVOLUTION CHARACTERISTICS OF THE DIPOLE MODE OF SEA SURFACE TEMPERATURE IN THE TROPICAL INDIAN OCEAN

  • 摘要: 利用1960年1月—2008年12月共49 a的SODA资料和滑动EOF方法,对热带印度洋海表面温度异常 (SSTA) 偶极子模态 (IODM) 的气候演变特征进行了分析。结果表明:(1) 热带印度洋SSTA在间隔1 a,长度为10 a的滑动过程中IODM空间型经历了由南北向偶极子向东西向偶极子分布的演变,并非总是呈东西向的分布;(2) 在南北向偶极子期间,10 °S以北 (以南) 的热带印度洋SST总体上是降温 (升温) 的,而在东西向偶极子期间,热带东 (西) 印度洋SST总体上呈现准年代际尺度的升 (降) 温与降 (升) 温交替变化特征;(3) IODM还存在4次明显的准年代际变化,时间分别出现在1976、1987、1994和2005年;(4) IODM的方差贡献率与滑动EOF第一模态间有一种反位相变化的趋势。

     

  • 图  1  热带印度洋SSTA 10 a滑动EOF第二模态空间分布

    单位:℃。基于SODA资料。左上角标注为滑动序号,右上角为进行EOF的时段 (年份)。

    图  2  滑动EOF第二模态时间系数线性倾向值序列

    图  3  滑动EOF第一、二模态方差贡献率

    a. SODA资料;b. Hadley资料。

    图  4  滑动EOF第二模态相邻两空间场相关系数序列

    图  5  第二模态相邻两空间场相关系数序列的Cramer检验

    虚线部分为0.05的信度水平。

    图  6  EOF第二模态空间分布

    单位:℃。a. 1977—1985年;b. 1978—1986年;c. 1985—1993年;d. 1996—2004年。

    图  7  1960—2008年IOD指数 (a1)、IOD指数的小波谱 (a2);西印度洋 (50~70 °E,10 °S~10 °N) 与东南印度洋 (90~120 °E,30~10 °S) 区域平均SSTA之差 (b1);b1中序列的小波谱 (b2)

    横坐标为年份。a1、b1中的直线为零等值线;a2、b2中的值均为原值的106之一。

    图  8  图 1中相邻两空间场值之差 (单位:℃) 的分布

    a. 18-17;b. 19-18;c. 26-25;d. 37-36。数字代表时段序号。

    图  9  图 8中4次变化前后的相邻模态差值场的Cramer检验

    红、蓝色区域分别为正负显著区,信度为0.05。

  • [1] SCHOTT F A, XIE S P, MCCREARY J P. Indian Ocean circulation and climate variability[J]. Reviews of Geophysics, 2009, 47, RG1002, doi:10.1029/2007RG000245.
    [2] LATIF M, DOMMENGET D, DIMA M, et al. The role of Indian Ocean sea surface temperature in forcing east African rainfall anomalies during December-January 1997/1998[J]. J Clim, 1999, 12(12): 3 497-3 504.
    [3] WEBSTER P J, MAGANA V O, PALMER T N, et al. Monsoons: Processes, predictability, and the prospects for prediction[J]. J Geophys Res: Oceans (1978-2012), 1998, 103(C7): 14 451-14 510.
    [4] ASHOK K, GUAN Z, YAMAGATA T. Influence of the Indian Ocean Dipole on the Australian winter rainfall[J]. Geophys Res Lett, 2003, 30. 1821, doi:10.1029/2003GL017926.
    [5] 吴国雄, 刘平, 刘屹岷, 等.印度洋海温异常对西太平洋副热带高压的影响-大气中的两级热力适应[J].气象学报, 2000, 58(5): 513-522.
    [6] 张卫青, 钱永甫.赤道中印度洋夏季变温对中国夏季降水影响的数值模拟[J].大气科学, 2002, 26(1): 91-101.
    [7] HU R J, LIU Q Y, MENG X F, et al. On the mechanism of the seasonal variability of SST in the tropical Indian Ocean[J]. Adv Atmos Sci, 2005, 22(3): 451-462.
    [8] YANG M Z, DING Y H, LI W J, et al. The leading mode of Indian Ocean SST and its impacts on Asian summer monsoon[J]. Acta Meteor Sin, 2008, 22(1): 31-41.
    [9] 蒋贤玲, 巩远发, 马国柱, 等.夏季热带印度洋大气热源主模态与中国东部降水的关系[J].热带气象学报, 2013, 29(5): 841-848.
    [10] YANG J, LIU Q, XIE S P, et al. Impact of the Indian Ocean SST basin mode on the Asian summer monsoon[J]. Geophys Res Lett, 2007, 34, L02708, doi: 10.1029/2006GL028571.
    [11] GODFREY J S, ALEXIOU A, ILLAHUDE A G, et al. The role of the Indian Ocean in the global climate system: Recommendations regarding the global ocean observing system[R]. U S A: Report of the ocean observing system development panel. Texas A & M University, College Station, 1995: 1 289.
    [12] SAJI N H, GOSWAMI B N, VINAYACHANDRAN P N, et al. A dipole mode in the tropical Indian Ocean[J]. Nature, 1999, 401(6 751): 360-363.
    [13] WEBSTER P J, MOORE A M, LOSCHNIGG J P, et al. Coupled ocean-atmosphere dynamics in the Indian Ocean during 1997-98[J]. Nature, 1999, 401(6 751): 356-360.
    [14] 肖莺, 张祖强, 何金海.印度洋偶极子研究进展综述[J].热带气象学报, 2009, 25(5): 621-627.
    [15] 李东辉, 张瑰, 朱益民, 等.热带印度洋秋季偶极子模态与南海夏季风强度变化的关系[J].热带气象学报, 2006, 22(5): 439-446
    [16] GUAN Z Y, YAMAGATA T. The unusual summer of 1994 in East Asia: IOD teleconnections[J]. Geophys Res Lett, 2003, 30(10): 511-514.
    [17] LI C Y, MU M Q. The influence of the Indian Ocean dipole on atmospheric circulation and climate[J]. Adv Atmos Sci, 2001, 18(5): 831-843.
    [18] 张晓玲, 肖子牛, 李跃凤. ENSO背景下印度洋偶极子海温异常对中国冬季降水的影响[J].热带气象学报, 2012, 28(5): 621-632.
    [19] 闫晓勇, 张铭.赤道东太平洋海温异常期间印度洋偶极子对东亚季风区影响的数值模拟[J].热带气象学报, 2004, 20(4): 375-382.
    [20] YAMAGATA T, BEHERA S K, RAO S A, et al. Comments on "Dipoles, temperature gradients, and tropical climate anomalies" [J]. Bull Amer Meteor Soc, 2003, 84(10): 1 418-1 422.
    [21] 赵永平, 陈永利, 王凡, 等.热带印度洋Dipole事件的两种模态[J].中国科学 (D辑), 2008, 38(10): 1 318-1 328.
    [22] LI T, WANG B, CHANG C P, et al. A theory for the Indian Ocean Dipole-Zonal Mode[J]. J Atmos Sci, 2003, 60(17): 2 119-2 135.
    [23] 华莉娟, 俞永强, 尹宝树.热带印度洋偶极子模态的不对称性及其成因的数值研究[J].大气科学, 2010, 34(6): 1 046-1 058.
    [24] TOZUKA T, LUO J J, MASSON S, et al. Decadal modulations of the Indian Ocean dipole in the SINTEX-F1 coupled GC[J]. J Clim, 2007, 20(13): 2 881-2 894.
    [25] ABRAM N J, GAGAN M K, COLE J E, et al. Recent intensification of tropical climate variability in the Indian Ocean[J]. Nature Geoscience, 2008, 1(12): 849-853.
    [26] NAKAMURA N, KAYANNE H, IIJIMA H, et al. Mode shift in the Indian Ocean climate under global warming stress[J]. Geophys Res Lett, 2009, 36, L23708, doi:10.1029/2009GL040590.
    [27] DU Y, XIE S P, CAI W, et al. A new type of the Indian Ocean dipole since the mid-1970s[J]. J Clim, 2013, 26(3): 959-972.
    [28] 袁媛, 李崇银.热带印度洋偶极子与ENSO事件关系的年代际变化[J].科学通报, 2008, 53(12): 1 429-1 436.
    [29] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社, 2007.
    [30] WANG B, AN S I. A method for detecting season-dependent modes of climate variability: S-EOF analysis[J]. Geophys Res Lett, 2005, 32(15): 1-4.
    [31] 符淙斌, 王强.气候突变的定义和检测方法[J].大气科学, 1992, 16(4): 482-493.
    [32] CARTON J A, GIESE B S. A reanalysis of ocean climate using Simple Ocean Data Assimilation (SODA)[J]. Mon Wea Rev, 2008, 136(8): 2 999-3 017.
    [33] 吴洪宝, 吴蕾.气候变率诊断和预测方法[M].北京:气象出版社, 2005.
    [34] TORRENCE C, COMPO G P. A practical guide to wavelet analysis[J]. Bull Amer Meteor Soc, 1998, 79(1): 61-78.
    [35] TRENBERTH K E, HURRELL J W. Decadal atmosphere-ocean variations in the Pacific[J]. Clim Dyn, 1994, 10(9): 303-319.
    [36] WANG D X, WANG J, WU L X, et al. Relative importance of wind and buoyancy forcing for interdecadal regime shifts in the Pacific Ocean[J]. Science in China (D), 2003, 46(5): 417-427.
    [37] 杨修群, 朱益民, 谢倩, 等.太平洋年代际振荡的研究进展[J].大气科学, 2004, 28(6): 979-992.
    [38] 武炳义, 张人禾. 20世纪80年代后期西北太平洋夏季海表温度异常的年代际变化[J].科学通报, 2007, 52(10): 1 190-1 194.
    [39] TOKYO CLIMATE CENTER. TCC News[N]. Japan: Tokyo Climate Center, 2006.
    [40] JM AGENCY. Climate change monitoring report 2005[R]. Japan: Japan Meteorological Agency, 2006.
  • 加载中
图(9)
计量
  • 文章访问数:  1011
  • HTML全文浏览量:  41
  • PDF下载量:  579
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-10
  • 修回日期:  2016-12-28
  • 刊出日期:  2017-04-01

目录

    /

    返回文章
    返回