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墨俐
第卷第期南京气象学院学报. .
年月.
太平洋暖池区海温异常影响夏季大气环流和季风低频变化的问题进行数值试验研
究。结果表明,暖池区海温正异常可引起大气环流低频变化的明显改变,使海平面气
压低频方差在季风区增强;对流层中上层气温之低频信号增强改变低频扰动的空间
型;更清楚地显示出自暖池区向北排列的波列改变低频振荡的位相时间域上;使
南半球低频变化的向北传播至北半球更为清楚。
关键词暖池区海温异常,夏季环流,季风,低频变化,数值试验
分类号
大气低频变化的产生、维持和传播受大气内动力过程和外强迫因素的影响“。就外强迫因
素而言,海温异常被认为是最重要的。在线性模式中,低频强迫可产生低频模,而非低频强迫
则不产生低频模。在非线性模式中,由于“混频效应”,那怕是定常强迫亦可激发出低频模。相
对于季内时问尺度的扰动而言,海温异常可被认为是定常的,那么局地海温异常如何影响大气
环流夏季的低频变化则是本文要研究的问题。由于非线性原始方程的解析解未知,故需用数值
方法进行
本文使用一进行数值试验研究。模式的详细介绍可参看有关文献、。
西太平洋暖池海温的变化对大气环流及气候的影响一直受到气象学家的高度重视“。
参照文献,本文在暖池区叠加了正的海温异常图,最大中一强度一个格点为.℃。
这种强度的正距平在数值试验研究中是允许的。
为了研究季内时间尺度的振荡,对模式进行较长时间的数值积分是必需的。模式积分时间
为月日至月日。取月日至月日共的资料来分析低频变化以下称低频
振荡为,采用~带通滤波器。为方便,简称控制试验为,而异常试验为
。
结果分析
. 暖池上空温度变化
由于存在暖池区海温异常,故需首先分析该地区上空温度的变化。图、分别是暖池区
国家自然科学基盒资助项目
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南京气象学院学报卷
面积平均的上未经带通滤波和经
带通滤波的温度变化曲线。
由图可见,区域平均气温在两个试验
中的变化有明显的差异: 中振幅
明显增强; 中位相有一定落后不
仅表现在未经滤波处理的图中,在图
上亦明显地显示出这一特征;周期增
长。控制试验时约为,而异常试验中则
为。因而,海温的异常增暖首先促使该
地区上空产生气温的异常变化。这种结果
可联系于该地区对流活动的增强,释放潜
热的增多,持续时间的增长对流活动。同图西太平洋暖池区海温异常正距平分布
时,通过大气内非线性效应位相混合作等值线间隔为℃。中心散值.℃
用、温压场调整及其他物理过程等较复杂. 档肌℃
的机制,导致低频变化的强度增强,位相延.℃Ⅱ.℃
图暖池区上空面积平均温厦变化曲线
阴影区为中气温高于中气温的时段
.未滤波‘已滤波
. 洲, ‘
.
迟和频率向更低频率的“漂移”。频移现象在暖池负异常时也在模式大气中存在。
. ~天振荡方差分析
上面讨论了暖池区上空振荡的温度变化。为了全面考察海温异常对大气环流低
频振荡的影响,这里对低频扰动的方差进行分析。
.. 海平面气压场的低频扰动方差分布
图是与及相应的振荡方差与扰动总方差季节趋势已滤除的比。
由图可见,