北极III区海冰面积低频变化对北半球冬季大气环流异常的作用3.PDF

第21卷第1期 大　 气　 科　 学 V o l. 21, N o. 1 1997 年 1 月 SC IEN T IA A TM O SPH ER ICA S IN ICA Jan 　 1 9 9 7 北极 III 区海冰面积低频变化对北半球 冬季大气环流异常的作用 王春红　　蒋全荣　　余志豪 (南京大学大气科学系, 南京　210093) 摘　要　　北极 III 区海冰面积的低频变化所引起的热力强迫作用, 可以激发出 EA 和类似 于W P 的大气遥相关型。冰气系统之间存在着3～ 4 年的不规则振荡, 在振荡过程中, 它们 是相互作用的。对比表明, 北极 III 区的重冰年和轻冰年, 北半球冬季中纬度地区大气环流 以及我国的天气气候特征有十分明显的差异。 关键词　　北极　海冰面积　大气环流异常　EA 型 1　引言 极冰面积的变化一方面是气候变化的结果, 另一方面又是引起大气环流异常的一个 重要原因。研究表明, 北极海冰异常对大气的影响可具有与赤道太平洋海温同等重要的 [ 1 ] 作用, 有时甚至超过后者 。它能够产生类似于赤道海温异常产生的全球气候异常现 [ 2 ] 象 。当赤道中、东太平洋海温异常时, 北半球冬季中纬度大气可以产生PNA 等遥响应, 并存在约 3～ 4 年的低频振荡。因此很容易联想到, 极地作为大气的冷源, 当北极海冰面 积异常时, 大气中是否也会出现遥相关结构。按通常划分, 北极冰分成四个区, 不同区 o 域的海冰量存在着不同的年际变化特征, 其中 III 区在70～ 160 E , 年平均海冰面积约 200 [ 3 ] ( ) 平方纬度 。本文将讨论北极 III 区海冰面积变化与冬半年 11～ 4 月 大气遥相关型的 联系问题。文中使用了 《逐月北极海冰覆盖资料》中 区海冰面积和面积的 指 W alsh III M 数以及欧州中心 1953～ 1984 年北半球 500 hPa 高度场月平均资料。 2　结果分析 首先对 区海冰面积在永冻线以南约 70～ 74o 范围内具有代表性和有较明显年 III N 际变化的 30 个格点上的资料作 EO F 分解。结果表明, III 区海冰面积的第一特征向量 (对总方差的贡献占 68. 9% ) 均为负值, 中心在东西伯利亚海和拉普帖夫海靠近亚州大陆 ( ) 的边缘部分 图略 , 这与海冰的冻结和消融首先发生在靠近陆地边缘区域的事实相符。 功率谱分析表明, 第一特征向量的时间系数存在两个主要周期, 最强的是 12 个月左右的 年周期, 另一个为 40 个月左右, 后者与赤道热源所具有的 3～ 4 年低频振荡是一致的。 收到,收到三改稿 本文由国家基础性研究重大关键项目“气候动力学和气候预测