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春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系

李忠贤 陈晨 曾刚 邓伟涛 吴玲玲

李忠贤, 陈晨, 曾刚, 邓伟涛, 吴玲玲. 春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系[J]. 热带气象学报, 2019, 35(6): 756-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068
引用本文: 李忠贤, 陈晨, 曾刚, 邓伟涛, 吴玲玲. 春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系[J]. 热带气象学报, 2019, 35(6): 756-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068
Zhong-xian LI, Chen CHEN, Gang ZENG, Wei-tao DENG, Ling-ling WU. CHARACTERISTIC OF NORTH TROPICAL ATLANTIC SSTA IN SPRING AND ITS RELATIONSHIP WITH MIDSUMMER PRECIPITATION IN CHINA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(6): 756-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068
Citation: Zhong-xian LI, Chen CHEN, Gang ZENG, Wei-tao DENG, Ling-ling WU. CHARACTERISTIC OF NORTH TROPICAL ATLANTIC SSTA IN SPRING AND ITS RELATIONSHIP WITH MIDSUMMER PRECIPITATION IN CHINA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(6): 756-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068

春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏降水异常的联系

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.068
基金项目: 

国家自然科学基金 41575102

国家自然科学基金 41575085

国家重点研发计划项目 2017YFA0603804

江苏省高等学校自然科学研究项目 18KJB170008

详细信息
    作者简介:

    李忠贤,男,福建省人,副教授,主要从事海气相互作用研究与短期气候预测工作。E-mail: lizhongxian@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P457.6

CHARACTERISTIC OF NORTH TROPICAL ATLANTIC SSTA IN SPRING AND ITS RELATIONSHIP WITH MIDSUMMER PRECIPITATION IN CHINA

  • 摘要: 利用Hadley中心的海表温度资料、全国160站降水资料以及NCEP-DOE AMIP-Ⅱ再分析等资料,运用多种统计分析方法,分析了春季(3—5月)热带大西洋北部海温异常变化特征及其对我国盛夏(7、8月)降水异常的影响。结果表明:春季热带大西洋北部模态是热带大西洋海温异常REOF分解的第一模态,方差贡献率为34.5%。热带大西洋北部海温异常年际变率具有明显的季节差异,其中春季最为显著。春季热带大西洋北部海温异常与我国盛夏华中地区降水异常有显著的正相关关系。进一步分析表明,春季热带大西洋北部的海温正异常可以激发出Rossby波,在热带大西洋西北部和热带东太平洋北部产生异常的气旋式环流,引起上述区域的对流层低层(上层)大气出现异常辐合(辐散),并通过热带大西洋北部地区和太平洋之间的垂直环流异常,在中太平洋地区对流层低层大气出现异常辐散,有利于西北太平洋地区产生异常反气旋式环流,异常反气旋西北侧的西南气流有利于水汽输送至我国华中地区,使该地区降水偏多。且这种影响可以通过热带大西洋北部海温异常的持续性,从春季一直持续到盛夏。

     

  • 图  1  1979—2016年春季热带大西洋地区SSTA场REOF分解第一模态

    a.空间分布;b.标准化时间系数。

    图  2  1979—2016年热带大西洋北部地区(5~25 °N,60~15 °W)平均SST均方差的月变化(单位:℃)

    图  3  1979—2016年热带大西洋北部海温异常偏暖年(a、b)、偏冷年(c、d)(等值线;单位:℃)的SSTA合成分布深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    a、c.春季;b、d.夏季。

    图  4  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与我国盛夏降水距平的相关系数分布

    深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    图  5  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与我国盛夏降水距平百分率的相关系数(a)、回归系数分布(b)

    深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    图  6  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与盛夏500 hPa位势高度距平的回归系数分布

    单位:gpm,深、浅阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    图  7  1979—2016年热带大西洋北部海温异常偏暖年(a)和偏冷年(b)盛夏500 hPa位势高度场的合成分布

    单位:dagpm,虚线为盛夏气候平均588 dagpm等值线。

    图  8  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与盛夏850 hPa风场(a)(单位:m/s)和整层(1 000~300 hPa)垂直积分水汽通量(矢量;单位:g/(s·m))及其散度(阴影,深色(浅色)阴影代表辐散(辐合)区域;单位:g/(s·m2))距平的回归系数(b)分布

    深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    图  9  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与850 hPa旋转风(矢量;单位:m/s)和流函数(等值线;单位:106 m2/s)的回归系数分布

    深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验a.春季;b.初夏;c.盛夏。

    图  10  1979—2016年春季热带大西洋北部模态指数与850 hPa(a、b、c)辐散风(矢量;单位:m/s)和速度势(等值线;单位:106 m2/s)的回归系数分布(深(浅)色箭头和深(浅)阴影区域通过0.05(0.1)显著性水平检验)200 hPa(d、e、f)辐散风

    图  11  热带大西洋北部海温异常暖位相与冷位相试验的盛夏850 hPa旋转风(a)(矢量,单位:m/s)和流函数(等值线,单位:106 m2/s)以及850 hPa(b)、200 hPa(c)辐散风(矢量,单位:m/s)和速度势(等值线,单位:106 m2/s)的差值分布

    深、浅箭头和阴影区域分别通过0.05、0.1显著性水平检验。

    图  12  热带大西洋北部海温异常暖位相与冷位相试验的盛夏降水的差值分布

    深(浅)阴影区域通过0.05(0.1)显著性水平检验。单位:mm/dag。

  • [1] 陈丽娟, 袁媛, 杨明珠, 等.海温异常对东亚夏季风影响机理的研究进展[J].应用气象学报, 2013, 24(5): 521-532. doi: 10.3969/j.issn.1001-7313.2013.05.002
    [2] 陈烈庭.东太平洋赤道地区海水温度异常对热带大气环流及我国汛期降水的影响[J].大气科学, 1977, 1(1): 1-12. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DQXK197701000.htm
    [3] 张人禾, 闵庆烨, 苏京志.厄尔尼诺对东亚大气环流和中国降水年际变异的影响:西北太平洋异常反气旋的作用[J].中国科学:地球科学, 2017, 47(5): 544-553. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JDXK201705004.htm
    [4] 黄荣辉, 顾雷, 徐予红, 等.东亚夏季风爆发和北进的年际变化特征及其与热带西太平洋热状态的关系[J].大气科学, 2005, 29(1): 20-36. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2005.01.04
    [5] 肖子牛, 晏红明, 李崇银.印度洋地区异常海温的偶极振荡与中国降水及温度的关系[J].热带气象学报, 2002, 18(4): 335-344. doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2002.04.006
    [6] 卢楚翰, 黄露, 何金海, 等.西太平洋暖池热含量年际变化及其对东亚气候异常的影响[J].热带气象学报, 2014, 30(1): 64-72. doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2014.01.007
    [7] 徐志清, 范可.冬季和春季印度洋海温异常年际变率模态对中国东部夏季降水的可能影响过程[J].大气科学, 2012, 36(5): 879-888. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/daqikx201205002
    [8] 任宏昌, 左金清, 李维京. 1998年和2016年北大西洋海温异常对中国夏季降水影响的数值模拟研究[J].气象学报, 2017, 75(6): 877-893. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/qxxb201706002
    [9] 王欢, 李栋梁.气候变暖背景下全球海温对中国东部夏季降水年代际转折的影响[J].热带气象学报, 2019, 35(3): 398-408. http://www.itmm.org.cn/rdqxxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20190312&flag=1
    [10] 刘楚薇, 饶建, 吴志文, 等. ENSO与中国夏季降水的联系:冬季QBO的调制作用[J].热带气象学报, 2019, 35(2): 210-223. http://www.itmm.org.cn/rdqxxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20190207&flag=1
    [11] 胡娟, 晏红明, 周建琴.影响东亚夏季风降水异常的前期海温信号[J].热带气象学报, 2018, 34(3): 401-409. http://www.itmm.org.cn/rdqxxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180314&flag=1
    [12] 张良瑜, 王黎娟, 韩世茹, 等.西太平洋暖池混合层热力异常与我国东部夏季降水的关系[J].热带气象学报, 2015, 31(3): 355-363. http://www.itmm.org.cn/rdqxxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150307&flag=1
    [13] 杨修群, 谢倩, 黄士松.大西洋海温异常对东亚夏季大气环流影响的数值试验[J].气象学报, 1992, 50(3): 349-354. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-QXXB199203011.htm
    [14] 杨韵, 李建平, 谢飞, 等.热带北大西洋模态年际变率的研究进展与展望[J].地球科学进展, 2018, 33(8): 808-817. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dqkxjz201808004
    [15] WU L, HE F, LIU Z, et al. Atmospheric teleconnections of tropical Atlantic variability: interhemispheric, tropical-extratropical, and cross-basin interactions[J]. J Climate, 2007, 20(5): 856-870. doi: 10.1175/JCLI4019.1
    [16] 容新尧, 张人禾, Li T.大西洋海温异常在ENSO影响印度-东亚夏季风中的作用[J].科学通报, 2010, 55(14): 1 397-1 408. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=kxtb201014015
    [17] HAM Y G, KUG J S, PARK J Y, et al. Sea surface temperature in the north tropical Atlantic as a trigger for El Niño/Southern Oscillation events[J]. Nat Geosci, 2013, 6(2): 112-116. doi: 10.1038/ngeo1686
    [18] 霍利微.热带大西洋海温异常对西北太平洋热带气旋活动的影响及机理研究[D].南京: 南京信息工程大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10300-1016063926.htm
    [19] ENFIELD D B, MESTAS A M, MAYER D A, et al. How ubiquitous is the dipole relationship in tropical Atlantic sea surface temperatures?[J]. J Geophys Res, 1999, 104(C4): 7 841-7 848. doi: 10.1029/1998JC900109
    [20] HUANG B, SHUKLA J. Ocean-atmosphere interactions in the tropical and subtropical Atlantic Ocean[J]. J Climate, 2005, 18(11): 1 652-1 672. doi: 10.1175/JCLI3368.1
    [21] HANDOH I C, MATTHEWS A J, BIGG G R, et al. Interannual variability of the tropical Atlantic independent of and associated with ENSO: Part Ⅰ. The North tropical Atlantic[J]. Int J Climatol, 2006, 26(14): 1 937-1 956. doi: 10.1002/joc.1343
    [22] CHEN S, WU R, CHEN W. The changing relationship between interannual variations of the North Atlantic Oscillation and northern tropical Atlantic SST[J]. J Climate, 2015, 28(2): 485-504. http://www.researchgate.net/publication/276241300_The_Changing_Relationship_between_Interannual_Variations_of_the_North_Atlantic_Oscillation_and_Northern_Tropical_Atlantic_SST
    [23] DOMMENGET D, LATIF M. Interannual to decarol variability in the tropical Atlantic[J]. J Climate, 2000, 13(4): 777-792. doi: 10.1175/1520-0442(2000)013<0777:ITDVIT>2.0.CO;2
    [24] HUANG B, SCHOPF P, SHUKLA J. Intrinsic ocean atmosphere variability of the tropical Atlantic ocean[J]. J Climate, 2004, 17(11): 2 058-2 077. doi: 10.1175/1520-0442(2004)017<2058:IOVOTT>2.0.CO;2
    [25] XIE S P, PHILANDER S G H. A coupled ocean-atmosphere model of relevance to the ITCZ in the eastern Pacific[J]. Tellus, 1994, 46(4): 340-350. doi: 10.3402/tellusa.v46i4.15484
    [26] CARTON J A, CAO X, GIESE B S, et al. Decadal and interannual SST variability in the tropical Atlantic Ocean[J]. J Phys Oceanogr, 1996, 26(7): 1 165-1 175. doi: 10.1175/1520-0485(1996)026<1165:DAISVI>2.0.CO;2
    [27] CZAJA A. Why is north tropical Atlantic SST variability stronger in boreal spring?[J]. J Climate, 2004, 17(15): 3 017-3 025. doi: 10.1175/1520-0442(2004)017<3017:WINTAS>2.0.CO;2
    [28] YANG Y, XIE S P, WU L, et al. ENSO forced and local variability of North Tropical Atlantic SST: model simulations and biases[J]. Clim Dyn, 2018, 51: 4 511-4 524. doi: 10.1007/s00382-017-3679-9
    [29] HONG C, CHANG T, HSU H, et al. Enhanced relationship between the tropical Atlantic SST and the summertime western North Pacific subtropical high after the early 1980s[J]. J Geophys Res, 2014, 119(7): 3 715-3 722.
    [30] WANG H, LIU G, CHEN J. Contribution of the tropical western Atlantic thermal conditions during the preceding winter to summer temperature anomalies over the lower reaches of the Yangtze River basin-Jiangnan region[J]. Int J Climatol, 2017, 37(13): 4 631-4 642. doi: 10.1002/joc.5111
    [31] 陈文, 康丽华, 王玎.我国夏季降水与全球海温的耦合关系分析[J].气候与环境研究, 2006, 11(3): 259-269. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/qhyhjyj200603002
    [32] HUO L, GUO P, HAMEED S N, et al. The role of tropical Atlantic SST anomalies in modulating western North Pacific tropical cyclone genesis[J]. Geophys Res Lett, 2015, 42(7): 2 378-2 384. doi: 10.1002/2015GL063184
    [33] 霍利微, 郭品文, 张福颖.夏季热带北大西洋海温异常对西北太平洋热带气旋生成的影响[J].大气科学学报, 2016, 39(1): 55-63. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/njqxxyxb201601007
    [34] YU J H, LI T, TAN Z M, et al. Effects of tropical North Atlantic SST on tropical cyclone genesis in the western North Pacific[J]. Clim Dyn, 2016, 46(3-4): 865-877. doi: 10.1007/s00382-015-2618-x
    [35] POLO I, MARTIN-REY M, RODRIGUEZ-FONSECA B, et al. Processes in the Pacific La Niña onset triggered by the Atlantic Niño[J]. Clim Dyn, 2015, 44(1-2): 115-131. doi: 10.1007/s00382-014-2354-7
    [36] HAM Y G, KUG J S, PARK J Y. Two distinct roles of Atlantic SSTs in ENSO variability: North tropical Atlantic SST and Atlantic Niño[J]. Geophys Res Lett, 2013, 40(15): 4 012-4 017. doi: 10.1002/grl.50729
    [37] 徐集云, 霍利微, 宋超辉, 等.热带北大西洋海温异常对南海夏季风的影响及机理[J].大气科学学报, 2019, 42(2): 293-302. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=njqxxyxb201902012
    [38] WANG B, LIN H. Rainy Season of the Asian-Pacific Summer Monsoon[J]. J Climate, 2002, 15(4): 386-398.
    [39] RAYNER N A, PARKER D E, HORTON E B, et al. Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century[J]. J Geophys Res, 2003, 108(D14): 4 407-4 443. doi: 10.1029/2002JD002670
    [40] KANAMITSU M, EBISUZAKI W, WOOLLEN J, et al. NCEP-DOE AMIP-Ⅱ reanalysis (R-2)[J]. Bull Amer Meteor Soc, 2002, 83(11): 1 631-1 643. doi: 10.1175/BAMS-83-11-1631
    [41] AN S. Conditional maximum covariance analysis and its application to the tropical Indian Ocean SST and surface wind stress anomalies[J]. J Climate, 2003, 16(17): 2 932-2 938. doi: 10.1175/1520-0442(2003)016<2932:CMCAAI>2.0.CO;2
    [42] NEALE R B, CHEN C, GETTELMANA, et al. Description of the NCAR community atmosphere model (CAM 5.0)[R]. NCAR Tech. Note NCAR/TN-486+ STR, 2010: 1-12.
    [43] ZHANG R H, SUMI A, KIMOTO M, et al. A diagnostic study of the impact of El Niño on the precipitation in China[J]. Adv Atmos Sci, 1999, 16(2): 229-241. doi: 10.1007/BF02973084
    [44] GILL A E. Some simple solutions for heat-induced tropical circulation[J]. Quart J Roy Meteor Soc, 1980, 106(449): 447-462. doi: 10.1002/qj.49710644905
    [45] JIN D, HUO L. Influence of tropical Atlantic sea surface temperature anomalies on the East Asian summer monsoon[J]. Quart J Roy Meteor Soc, 2018, 144(714): 1 490-1 500. doi: 10.1002/qj.3296
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-02
  • 修回日期:  2019-08-22
  • 刊出日期:  2019-12-01

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