第十七讲ENSO事件对中国天气气候的影响课件.pptVIP

CorrelationswiththeSOindex(SOI)(basedonnormalisedTahitiminusDarwinsealevelpressures)forannual(MaytoApril)meansforsealevelpressure(topleft)andsurfacetemperature(topright)for1958–2004,andGPCPprecipitationfor1979–2003(bottomleft)updatedfromTrenberthandCaron(2000).TheDarwin-basedSOIfrom1866–2004(K?nnenetal1998)(lowerright)featuresseasonalvalueswithan11-pointlowfrequencyfilter,whicheffectivelyremovesfluctuationswithperiodsoflessthan8months(Trenberth,1984).Theheavylinerepresentsalowpassfilter(heavyline)toemphasizedecadalvariability.RedvaluesindicatepositivesealevelpressureanomaliesatDarwinandthusElNi?oconditions.8ENSO事件一旦发生后作为一种热带地区的热源强迫会对热带和中高纬地区的天气和气候产生深刻的影响，造成不同的大气环流遥相关型。因而通过ENSO事件及遥相关问题的研究有可能了解某一地区天气和气候的原因。图8.1是1997年强厄尔尼诺事件发生时全球天气与气候的异常情况。图17.11997年强厄尔尼诺事件发生过程中全球天气与气候异常事件分布图（取自ClimatePredictionCenter,USA）17.1南方涛动南方涛动是指太平洋一些台站的气压和印度与爪哇的降水有同时增加的趋势，而此时印度地区的气压减小。也就是说，相对于平均值，当太平洋气压是高的情况下，从非洲到澳大利亚的印度洋地区气压是低的，因而在大尺度范围内，气压在太平洋和印度洋之间似乎是来回摆动的。降水的变化方向与气压相反，当太平洋一些台站气压升高时，在该处降水减小，而印尼一带气压降低，降水增加。图17.2给出月平均地面气压与雅加达地面气压相关系数等值线分布。可以明显地看到上两个地区的负相关关系。谱分析研究也表明，交叉谱的相角差几乎是±。这表明澳大利亚的达尔文港和南美的圣地亚哥在南方涛动时气压变化是相反的。此外这种现象的带宽范围相当大，有几年的时间尺度（2～7或2～10年），这说明南方涛动不是一般意义上的周期性脉动或振荡。但这种现象肯定是一种振荡，由此而造成的气压的来回升高或降低影响了全球很大范围的地区和大气活动中心，尤其是印度和东太平洋地区。南方涛动实际上是一种行星尺度的现象，最大的振幅出现在波数1中。图17.2月平均地面气压与雅加达地面气压的相关。在南太平洋高压区相关系数是负的大值，而在澳大利亚—印尼低压区是大的正值。由于SO不是一种定常振荡，故相关系数在无时间后延处没有最大值南方涛动与赤道太平洋的降水有密切的关系。在SO的不同的位相阶段，赤道降水有不同的条件。在SO的正位相阶段（南美气压升高，澳大利亚气压降低）赤道太平洋的台站降水一般偏少，是干期，而在负位相阶段情况大致相反。另一方面南方涛动与中东赤道太平洋的海表温度有密切的关系。目前已经指出，人们曾研究了SO与PuertoChicama海温的直接关系。例如对每隔一个月的SO指数（取圣地亚哥与达尔文港的地面气压差）与规一化的PuertoChicama海温进行了交叉谱分析（据1925～1935年资料），得到SO指数和秘鲁沿岸海温是反相关的，即秘鲁沿岸出现高温时，SO指数减小，这或者由南太平洋反气旋的气压降低造成，或由澳大利亚气压升高引起。对这个事实成为联系ElNi?o现象与SO及其有关现象的依据。这两种现象的组合就变成ENSO一词，它反映了海气相互作用的结果。17.2厄尔尼诺现象和ENSO事件厄尔尼诺现象是一种海洋现象，一般它是指南美沿岸海洋水温的异常增暖，通常在秘鲁和智利沿岸地区同时有暴雨出现。实际上厄尔尼诺现象也可以看作是南美沿岸水温的异常季节增幅。图17.3和17.4清楚地给出了厄尔尼诺现象的时空演变。在北半球春季（2月和3月）在厄瓜多尔和秘鲁