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热带太平洋年代际平均气候态变化与ENSO循环 总被引：20，自引：0，他引：20
文中用观测的热带太平洋海表温度资料、风应力资料和OLR资料，通过多时间尺度分析，将与ENSO有关的变化分为3个主要的分量，一是2～7a的ENSO循环尺度，二是8～20a的年代际尺度，三是20a以上的平均气候态变化。讨论了热带太平洋这种平均气候态变化的主要特征以及与ENSO循环的关系，并用耦合模式的数值试验来研究平均气候态的变化对ENSO循环的影响。结果表明热带太平洋的平均气候态在20世纪70年代后期发生了一次由冷态向暖态的变化，主要增暖区是沿赤道以及热带东太平洋的，海表温度变化最大中心可以达到0.6℃。伴随着海表温度的变化，赤道西太平洋的西风距平加强，赤道东太平洋的东风距平也加强，在赤道中太平洋形成了一个加强的辐合中心。年代际平均气候冷暖态的变化对ENSO最直接的线性影响是使ElNio位相增加，而形成ENSO冷位相和暖位相的不对称。另一方面较暖的平均气候态可能引起海洋和大气之间的耦合加强，导致ENSO循环振荡有所加强。 相似文献
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一种新的ENSO循环负反馈机制 总被引：5，自引：0，他引：5
本文利用包含海洋表面边界层和大气辐合反馈过程的热带太平洋海气耦合异常模式的30年模拟结果，通过对模式ENSO循环演变特征和正负反馈机制的细致分析揭示出了ENSO循环形成的一种新的负反馈过程。指出:ENSO循环的正反馈机制是不稳定海气相互作用过程，且这一不稳定过程的发展在暖态中明显强于冷态；ENSO循环的负反馈机制在冷暖态中表现不同，在冷态消亡过程中，这种负反馈过程主要表现为暖的西传Rossby波经西边界反射产生的暖的东传Kelvin波来抑制冷位相不稳定发展的，但在暖态消亡过程中，不存在类似的纬向波作用过程，其负反馈过程主要表现为在海气耦合不稳定充分发展时伴随的赤道两侧冷水上翻过程的加强以及非线性过程的衰减作用共同抑制了不稳定的发展，并最终使系统从暖态恢复至冷态。本文得出的ENSO循环暖位相中的负反馈机制和近年来国外提出的“时滞振子”理论明显不同。 相似文献
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利用带有深海作用的简单海气耦合模型,分析了中纬度海气系统中不稳定耦合波的空间结构,讨论了其对气候年代际振荡的影响.结果表明:对于海气系统中的不稳定耦合波,大气扰动在位相上超前于海洋扰动,位相差范围0到π/2,特别当位相差为π/4时,出现最不稳定海气相互作用;大气和海洋扰动振幅之间的关系由风应力系数和海洋加热系数的相对大小决定,大气扰动振幅可以小于海洋扰动振幅,也可以大于海洋扰动振幅;深海作用系数对于海气耦合波的空间结构总体影响很小. 相似文献
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奇异交叉谱在海气相互作用诊断研究中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用SCSA（奇异交叉谱分析）方法,对中低纬海气及中低纬环流相互作用的耦合同期信号进行分析。结果表明：在3－7年尺度上海气相互作用关系密切,这个尺度与ENSO循环尺度基本一致,且其振荡行为与ENSO根荡相似．从这个意义上说在中低纬海气相互作用中,ENSO是个强信号;中低纬环流相互作用存在10－12年及准4年的优势耦合周期,其中准4年振荡和ENSO循环尺度相一致．这说明中低纬环流相互作用,除受ENSO影响外,自身还存在10年左右的振荡周期。 相似文献
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利用热带太平洋海气耦合异常模式的３０ａ模拟结果，对模式ＥＮＳＯ的变化性及多重时间尺度过程进行了细致分析，建立了一ＥＮＳＯ循环多重时间尺度过程相互作用的非线性相似（Ａｎａｌｏｇ）模型，并提出了ＥＮＳＯ循环主周期形成的一种可能机制。指出：和观测事实类似，模式ＥＮＳＯ过程确实涉及到三种时间尺度，即３—４ａ主周期振荡（ＬＦ）、准两年振荡（ＱＢ）和年循环（ＡＣ）；其中，ＱＢ过程是线性海气耦合系统的本征模态，年循环（ＡＣ）对其形成没有本质的影响；３—４ａ主周期振荡（ＬＦ）是一非线性系统的自激振荡现象，其形成是线性系统的本征模即ＱＢ过程通过非线性机制尤其是通过大气辐合反馈加热的“单向性”过程在ＱＢ的暖态产生的减频增幅所致；平均年循环（ＡＣ）虽然不能对ＥＮＳＯ循环形成有本质影响，但它可明显影响ＥＮＳＯ循环的具体振幅和位相，使得ＥＮＳＯ循环具有明显的不规则性并对季节循环具有明显的“锁相”特征；ＥＮＳＯ变化性确是ＬＦ、ＱＢ以及ＡＣ多重时间尺度相互作用形成的。本文提出的ＥＮＳＯ循环时间尺度选择机制不仅解释了主周期振荡的形成过程，而且也较好地解释了ＥＮＳＯ变化的谱，因此，这一机制更接近于观测事实。 相似文献
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全球海洋大气耦合环流模式中的ENSO特征对气候背景态改变的敏感性 总被引：3，自引：0，他引：3
文中利用一个高分辨率全球海-气耦合环流模式设计两组长期积分试验,揭示了在不同气候背景态下热带太平洋年际变化特征及模式ENSO循环控制机理的差异。通过分析海表温度、上层海洋热容量和低层风场异常的年际变化特征及其和赤道中东太平洋海表温度异常的关系,揭示了基于不同气候背景场的ENSO循环的不同演变过程。结果表明:ENSO年际变率特征(包括振幅、频率等)对气候背景态相当敏感,在不同的背景场下ENSO循环的控制模态可以明显不同。试验表明,当热带太平洋东冷西暖的背景热力梯度接近多年气候平均时,模式ENSO循环表现为所谓的“时滞振子”模态控制,而随着东西向背景热力梯度显著减小,ENSO循环则可以表现为驻波模态控制。研究结果为认识年代际背景变化影响年际ENSO循环的机理提供了一种启示。 相似文献
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HHT新技术及其对ENSO的诊断 总被引：9，自引：0，他引：9
年际及年代际时间变率是当代气候研究的重要问题之一。通过对近百年Nino3区月平均海面温度（SST）资料做HHT多时间尺度分析，结果表明：SST的变化包含了7个不同时间尺度的准周期振荡和一个世纪尺度的气候态，SST的主周期发生了一次显著的变化：1891-1943年主周期是准2a，1944-2002年的主周期是3～4a；分析不同模态对ENSO事件的作用表明：3～4a和6～8a分量决定了ENSO事件发生，具有相位锁定的作用，而其余尺度上的分量起着振幅和持续时间的调制作用；近百年来，冷、暖气候态变化对ENSO的冷、暖事件的影响并不显著；一些研究认为的1977年以来的“暖态有利于ENSO暖事件发生”的主要原因是：准18～20a、40a和平均气候态三个时间尺度振荡的共同作用在1977-2002年期间呈强暖相位的缘故。自20世纪90年代末期，这三个尺度的共同作用在暖相位的振幅显著的减弱，对ENSO暖事件的影响可能会减小，这在ENSO的预报中应该引起注意。 相似文献
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The linkage between two ENSO types/modes and the interdecadal changes of ENSO around the year 2000 
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下载免费PDF全文 《大气和海洋科学快报》2017,(2)
厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)在2000年前后发生了明显的年代际变化。与1980-99年相比,2000年以后ENSO的振幅减弱,主周期缩短,中太平洋(CP)型ENSO的发生频率升高,且没有典型的东太平洋(EP)型ENSO出现。本文将两种类型ENSO与两个ENSO模态联系起来,发现ENSO在2000年前后的年代变化实质上是两个ENSO模态的相对活跃性发生了改变:与EP型ENSO相联系的准四年模态在2000年之后活跃性明显降低,与CP型ENSO相联系的准两年模态依然活跃,并成为热带太平洋地区的主模态。分析表明,热带太平洋地区气候平均态的改变可能是这次ENSO年代际变化的主要原因。 相似文献
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Summary By using a coupled ocean-atmosphere model with an oceanic surface boundary layer, including linear atmospheric and oceanic dynamics and linearized SST prognostic equation with respect to spatially varying climatological background states, we have investigated the eigenvalue problem of the linearized coupled system in the tropical Pacific, including the characteristic periods, horizontal structures, temporal-spatial evolution and instability of the unstable interannual oscillation characteristic modes and their associations with ENSO. The main results show that the quasi-biennial (QB) oscillation was found to act as the most unstable mode in the tropical Pacific coupled air-sea system. Only the most unstable QB mode displays the ENSO-like structure and temporalspatial evolution, and its existence seems likely to have no essential dependence on the climatological annual cycle (AC). Unfortunately, from the linearized coupled system we have not derived a most unstable mode relevant to the observed principle mode with the preferred 3–4 year lower-frequency (LF) oscillation period in the real world ENSO variability. Therefore, we infer that the LF mode would likely result from certain nonlinear interaction, in which the QB mode that acts as the shortest ENSO cycle could be fundamentally important. Also, we believe that the results in present work could be helpful to fully understand the multiple time scales and the associated mechanism responsible for the real world ENSO variability.With 7 Figures 相似文献
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利用发展的包含海洋表面边界展和大气辐合反馈过程的热带太平洋海气耦合距平模式，对ＥＮＳＯ循环进行了模拟。通过３０ａ积分，用合模式所展示的热带太平洋海气耦合系统的ＥＮＳＯ循环的水平结构演变特征和观测事实甚为一致，成功地模拟出了ＥＮＳＯ循环的冷暖态的发生发展、衰亡及相互转换等各个位相的动力和热力场的水平结构及其对季节循环的依赖性特征。本文数值模拟结果表明，ＥＮＳＯ循环的主要动力学过程可由热带海气相互作用系统自身所确定。ＥＮＳＯ循环的正确模拟是揭示其形成机制的前提。 相似文献
13.
Summary The birth and evolution of an air-sea coupled disturbance relevant to the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) events is investigated using a simple coupled aqua-planet model composed of the Gill's moist atmosphere and the Anderson-McCreary ocean. A coherent air-sea coupled disturbance with the zonal wavenumber 1 emerges from different initial disturbances either in the atmosphere or the ocean and propagates eastward as observed in the 1982/83 event. In the case of an initial westerly wind burst, oceanic Kelvin waves generated by the winds cause weak but long-lasting ocean temporature anomalies which trigger the air-sea coupled disturbance. When the initial disturbance is in the oceanic mixedlayer temperature, the coupled disturbance is excited more easily because the oceanic relaxation time is long compared to the atmospheric one. This is consistent with the result that the coupled disturbance collapses when the disturbance is forced to vanish on the oceanic side rather than on the atmospheric side.With 8 Figures 相似文献
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Assoc. Prof. Dr. X. -Q. Yang Dr. Q. Xie Prof. Y. -Q. Ni Dr. S. -S. Huang 《Meteorology and Atmospheric Physics》1996,61(3-4):153-186
Summary A coupled ocean-atmosphere anomaly model has been developed for simulating ENSO cycle and its mechanism-study in this paper. After a long model run, the coupled model is successful in demonstrating ENSO-like irregular interannual variability and corresponding horizontal spatial structures. Based on the simulated results, the dynamics and the thermodynamics of the model ENSO cycle have been investigated, and in particular the negative feedback mechanisms that act to oppose instability of air-sea interaction, inducing termination of warm and cold events, have been examined. A detailed analysis of the oceanic wave dynamical properties and heat budget of the SST changes in a representative cycle suggest that the negative feedback mechanism to check the unstable growth of a warm event obviously differs from that of a cold event. The mechanism that induces decay and termination of a cold event is closely related to the negative, delayed feedback effect produced by the oceanic dynamical wave reflection at the western boundary. However, independent of the wave reflection effect, the negative feedback mechanism by which the coupled system returns from a warm event is associated with a slowly eastward-propagating coupling mode. Accompanied with the strong unstable development of the equatorial positive SST anomaly, the anomalous upwelling of cold water generated off the equator and the nonlinear anomalous meridional advection generated in the equator west of instability area jointly restrain the instability and finally plunge the system from a mature warm phase into a weak cold phase. A comparison between the results from the present model and the previous works is also discussed in this paper.With 16 Figures 相似文献
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LIN Wan-Tao 《大气和海洋科学快报》2009,2(1):1-6
In this paper,the influence of the El NioSouthern Oscillation (ENSO) cycle on the sensitivity of nonlinear factors in the numerical simulation is investigated by conducting numerical experiments in a simple air-sea coupled model for ENSO prediction.Two sets of experiments are conducted in which zonal nonlinear factors,meridional nonlinear factors,or both are incorporated into the governing equations for the atmosphere or ocean.The results suggest that the ENSO cycle is very sensitive to the nonlinear factor of the governing equation for the atmosphere or ocean.Thus,incorporating nonlinearity into air-sea coupled models is of exclusive importance for improving ENSO simulation. 相似文献
16.
ENSO循环及相关研究综述 总被引：1，自引：0，他引：1
ENSO（El Nino ＆ South Oscillation）是热带海气相互作用的强信号,对全球气候异常有着重要影响。本文着重论述近几十年来ENSO循环与相关海一气系统相互作用的研究现状。首先从线性、非线性两方面阐述了ENSO循环的正负反馈机制;其次,详细论述了西太平洋暖池、热带大气环流和中高纬海一气系统与ENSO循环相互作用的物理过程和机制;最后,从统计预测和数值预测两方面对ENSO的预测现状进行了评述。 相似文献
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东亚和西北太平洋地区气候的准10年尺度振荡及其可能机制 总被引：14，自引：1，他引：13
本文基于对气候、大气环流和海表水温的资料分析以及简单的理想化海气耦合模式的分析,研究了东亚和西北太平洋地区气候的准１０年振荡及其可能机制。研究表明,东亚和西北太平洋地区的气候（降水和地面气温等）和大气环流（环流指数和副高活动等）的演变都有明显的准１０年振荡;同赤道太平洋ＳＳＴＡ主要为ＥＮＳＯ循环不同,西北太平洋ＳＳＴＡ主要表现为准１０年尺度的振荡,且同气候和大气环流的准１０年变化密切相关;中纬度海－气相互作用可产生一种甚低频耦合波（１０年左右周期）,它可能是海气系统准１０年振荡的重要机制之一 相似文献
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Impacts of shortwave radiation forcing on ENSO: a study with a coupled tropical ocean-atmosphere model 总被引：2，自引：0，他引：2
We describe a coupled tropical ocean-atmosphere model that represents a new class of models that fill the gap between anomaly
coupled models and fully coupled general circulation models. Both the atmosphere and ocean are described by two and half layer
primitive equation models, which emphasize the physical processes in the oceanic mixed layer and atmospheric boundary layer.
Ocean and atmosphere are coupled through both momentum and heat flux exchanges without explicit flux correction. The coupled
model, driven by solar radiation, reproduces a realistic annual cycle and El Nino-Southern Oscillation (ENSO). In the presence
of annual mean shortwave radiation forcing, the model exhibits an intrinsic mode of ENSO. The oscillation period depends on
the mean forcing that determines the coupled mean state. A perpetual April (October) mean forcing prolongs (shortens) the
oscillation period through weakening (enhancing) the mean upwelling and mean vertical temperature gradients. The annual cycle
of the solar forcing is shown to have fundamental impacts on the behavior of ENSO cycles through establishing a coupled annual
cycle that interacts with the ENSO mode. Due to the annual cycle solar forcing, the single spectral peak of the intrinsic
ENSO mode becomes a double peak with a quasi-biennial and a low-frequency (4–5 years) component; the evolution of ENSO becomes
phase-locked to the annual cycle; and the amplitude and frequency of ENSO become variable on an interdecadal time scale due
to interactions of the mean state and the two ENSO components. The western Pacific monsoon (the annual shortwave radiation
forcing in the western Pacific) is primarily responsible for the generation of the two ENSO components. The annual march of
the eastern Pacific ITCZ tends to lock ENSO phases to the annual cycle. The model's deficiencies, limitations, and future
work are also discussed.
Received: 15 June 1999 / Accepted: 11 December 1999 相似文献