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1.
全球热带海气耦合距平模式及其数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：1
用观测海温距平对一个中等分辨率的细网格大气模式和观测 FSU假风应力对全球热带三大洋距平海洋模式分别进行强迫试验。结果表明 :无论是大气模式还是海洋模式均在一定程度上较好地模拟了观测事实 ,热带大西洋的模拟效果好于热带印度洋。对大气模式而言 ,经向风距平的模拟要好于纬向风距平 ,热带大西洋西部好于东部 ,热带印度洋东部好于西部 ,赤道南侧好于北侧。对海洋模式而言 ,热带大西洋模拟最好的区域是赤道中东部 ,对赤道东印度洋的暖事件及偶极子事件年际变率模拟也较好。在此基础上 ,用和海气耦合模式同样的耦合方式将两者耦合起来 ,构成了一个中等复杂程度的全球热带海气耦合模式 ,这是进一步研究全球热带海气相互作用的基础 相似文献
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热带海表温度和低层风场的年际变率及与ENSO循环的相关特征研 总被引：3，自引：0，他引：3
采用NCEP/NCAR的1979～1998年逐月平均的海表温度及1000hPa风场资料,进行滤波和均方差计算,得到了热带太平洋、印度洋、大西洋海表温度(SST)和风场的年际变化特征.用旋转主分量(RPC)方法和投影法对热带三大洋海表温度距平(SSTA)进行分析,得到了各大洋SSTA演变的主要时空特征和相应的距平风场特征;并用相关分析研究热带三大洋与ENSO相关的特征,得到三大洋间的同期相关关系为印度洋SSTA与赤道东太平洋SSTA成正相关,而赤道东大西洋SSTA与赤道东太平洋SSTA成弱的负相关;赤道印度洋在落后于赤道东太平洋3个月左右时正相关达到最大,赤道大西洋在超前于赤道东太平洋6个月左右时负相关达到最大;热带印度洋和大西洋与ENSO相关的分量对各自大洋海表温度年际变化的方差贡献数值相近,最大在40%以上,平均解释方差分别为14%和12%. 相似文献
3.
采用 NCEP/NCAR的 1 979～ 1 998年逐月平均的海表温度及 1 0 0 0 h Pa风场资料 ,进行滤波和均方差计算 ,得到了热带太平洋、印度洋、大西洋海表温度 (SST)和风场的年际变化特征。用旋转主分量 (RPC)方法和投影法对热带三大洋海表温度距平 (SSTA)进行分析 ,得到了各大洋 SSTA演变的主要时空特征和相应的距平风场特征 ;并用相关分析研究热带三大洋与ENSO相关的特征 ,得到三大洋间的同期相关关系为 :印度洋 SSTA与赤道东太平洋 SSTA成正相关 ,而赤道东大西洋 SSTA与赤道东太平洋 SSTA成弱的负相关 ;赤道印度洋在落后于赤道东太平洋 3个月左右时正相关达到最大 ,赤道大西洋在超前于赤道东太平洋 6个月左右时负相关达到最大 ;热带印度洋和大西洋与 ENSO相关的分量对各自大洋海表温度年际变化的方差贡献数值相近 ,最大在 40 %以上 ,平均解释方差分别为 1 4%和 1 2 %。 相似文献
4.
中低纬海气相互作用的耦合模态变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用1948—2003年的NCEP再分析资料和英国气象局Hadley气候预测和研究中心的海表面温度资料,从整体分析地球中低纬三大洋海气耦合系统的角度出发,使用SVD方法研究中低纬海气相互作用的耦合变化。结果表明,中低纬海气相互作用是一个有机的耦合整体,其变化不管从年际还是年代际上都存在耦合相关性,这一点给我们提出了一个新的研究全球范围海气耦合变化的思路。提取的海气耦合基本模态的正、负异常年份的海温和风场异常合成分析结果显示,当赤道东太平洋的海水偏暖时,热带印度洋和热带大西洋的海水也偏暖,热带西太平洋直至中纬度太平洋的海温总体偏冷。就印度洋而言非洲大陆以南30~50 °S的大片海区存在明显的海温负异常。北美洲大陆的东岸30 °N以北和南美洲大陆的东岸30 °S以南的海区都为明显的海温负异常。当赤道东太平洋的海水偏冷时各大海区的海温分布情况反之。 相似文献
5.
混合海气耦合模式的研制和El Ni?o的预告试验 总被引：3，自引：0，他引：3
所使用的海气耦合模式是由COLA R15 AGCM和简单的CZ海洋模式耦合而成。使用该混合海气耦合模式完成了15次ENSO试验预报,预告和观测的Ni?o 3指数超前15个月的相关系数达0.6（在0.01有意义水平上该相关系数在统计上是有意义的）,超前一年半的Ni?o 3指数的预告误差大约为0.6～0.9℃。预告结果表明混合海气耦合模式具有预测ENSO的能力达15个月。最后,还讨论了该模式的优点和进一步改进的途径。 相似文献
6.
山东夏季降水与热带海气相互作用区域特性的相关分析 总被引：12，自引：0，他引：12
采用一种能够反映热带海气相互作用区域特性的指数,分析了热带５个洋区（西太平洋、中太平洋、东太平洋、大西洋、印度洋）的海气相互作用指数与山东夏季（６～８月）降水的相互联系。结果表明,只有热带印度洋的海气相互作用的第１模态与山东夏季降水存在的显著相关。热带印度洋海温偏高时山东夏季降水偏少,反之偏多。热带西印度洋区域１０００ｈＰａ风向赤道区域异常辐合,并伴随出现正海表温度异常的年份,山东夏季降水往往偏少 相似文献
7.
对改进初始强迫风场后的Zebiak-Cane海气耦合模式预报性能进行了全面评估。结果表明：1）耦合模式在20世纪90年代预报能力小于80年代；提前0～5个月的耦合模式预报能力小于同期持续预报能力，之后则相反；耦合模式对Nino3区指数预报能力最强。2）在1997／1998年El Nino事件期间，耦合模式对东太平洋SSTA场预报能力大于其对中西太平洋SSTA场的预报能力，且提前0～2个月之后的耦合模式对东太平洋SSTA场预报能力远远大于持续预报。 相似文献
8.
利用1979年1月～1998年12月的月平均海表温度(SST)、向外长波辐射(OLR)和l000hPa纬向风速等NCEP/NCAR再分析资料，对近20年来热带印度洋与太平洋海温异常(SSTA)及相关的环流特征量进行综合分析和研究，发现热带印度洋的内部耦合动力特征模态—偶极子模的强度，存在着年代间的差异，80年代偏弱，90年代偏强。热带印度洋与热带太平洋海气耦合系统之间存在着相互作用，80年代热带印度洋的SSTA主要是对太平洋ENSO的响应，90年代太平洋ENSO的异常发展在一定程度上是受印度洋偶极子模态异常活跃影响的结果。从观测资料诊断分析的角度，找出了90年代后ZC耦合模式对ENSO事件预报失败的可能原因。 相似文献
9.
热带印度洋偶极子 (Indian Ocean Dipole) 是印度洋海域内海洋和大气环流年际变化的主要特征模态之一, 在热带海气耦合系统中起到非常重要的作用。同热带太平洋的ENSO现象类似, 热带印度洋偶极子也呈现出显著的不对称性。本文利用中国科学院大气物理研究所发展的全球海洋环流模式, 在观测风应力距平的强迫下, 评估了模式对热带印度洋季节变化、 热带印度洋偶极子 (IOD) 模态及其不对称性的模拟能力, 并且通过数值试验分析了IOD模态不对称性特征及其对气候平均态的影响。对照观测资料, 模式较好地再现了热带印度洋SST在季风驱动下的季节变化特征。在年际时间尺度上, 模式不仅能够再现IOD指数的变化趋势, 而且可以成功模拟出IOD模态的空间分布特征, 即表层和次表层海温在西印度洋表现为正异常, 在东印度洋表现为负异常。可见, 对于热带印度洋而言, IOD模态主要是对风应力异常的响应。热带印度洋海温与Niño3.4指数的相关性分析表明, 模式能够模拟出超前热带太平洋ENSO现象2～4个月时海温的偶极子型分布, 但是不能模拟出滞后ENSO现象2个月左右的全海盆增暖模态, 可能是因为模式试验中没有考虑热通量年际异常的强迫。同时, 模式模拟的IOD模态具有同观测结果相类似的不对称性, 进一步的敏感性试验表明风应力的不对称性对偶极子指数的不对称性贡献较小, 次表层及以下海温的不对称性可能主要受到海洋内部非线性动力过程的影响。通过数值试验, 本文还发现热带印度洋海温的不对称性对气候平均态会有影响, 而这种不对称性长期积累后, 会导致上层热带印度洋温度层结趋于稳定状态。 相似文献
10.
热带海洋海气相互作用的区域差异 总被引：7，自引：3，他引：7
用NCEP/NCAR40年再分析1000hPa月平均风场资料及COADS月平均海表温度资料，对热带西、中、东太平洋、热带大西洋和印度洋五个区域的海气异常作了奇异值分解（SVD）。比较区域间SVD的主要参数和分析第一奇异向量及其时间系数表明，热带海气相互作用可区分为三类；热带东、中太平洋属‘单元型’，ENSO是唯一重要的过程，热带西太平洋、印度洋属‘二元型’，除了ENSO过程，还应存在唯一重要的过程；热带西太平洋，印度洋属‘二元型’，除了ENSO过程还应存在另一重要过程，热带大西洋属‘多元型’，其构成复杂，ENSO循环则不明显。 相似文献
11.
Mathew Roxy Silvio Gualdi Hae-Kyung Lee Drbohlav Antonio Navarra 《Climate Dynamics》2011,37(1-2):221-236
The seasonal change in the relationship between El Nino and Indian Ocean dipole (IOD) is examined using the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Re-Analysis (ERA-40), and the twentieth century simulations (20c3m) from the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Coupled Model, version 2.1. It is found that, both in ERA-40 and the model simulations, the correlation between El Nino (Nino3 index) and the eastern part of the IOD (90?C110°E; 10°S-equator) is predominantly positive from January to June, and then changes to negative from July to December. Correlation maps of atmospheric and oceanic variables with respect to the Nino3 index are constructed for each season in order to examine the spatial structure of their seasonal response to El Nino. The occurrence of El Nino conditions during January to March induces low-level anti-cyclonic circulation anomalies over the southeastern Indian Ocean, which counteracts the climatological cyclonic circulation in that region. As a result, evaporation decreases and the southeastern Indian Ocean warms up as the El Nino proceeds, and weaken the development of a positive phase of an IOD. This warming of the southeastern Indian Ocean associated with the El Nino does not exist past June because the climatological winds there develop into the monsoon-type flow, enhancing the anomalous circulation over the region. Furthermore, the development of El Nino from July to September induces upwelling in the southeastern Indian Ocean, thereby contributing to further cooling of the region during the summer season. This results in the enhancement of a positive phase of an IOD. Once the climatological circulation shifts from the boreal summer to winter mode, the negative correlation between El Nino and SST of the southeastern Indian Ocean changes back to a positive one. 相似文献
12.
Jung-Eun Chu Kyung-Ja Ha June-Yi Lee Bin Wang Byeong-Hee Kim Chul Eddy Chung 《Climate Dynamics》2014,43(1-2):535-551
The Indian Ocean sea surface temperature (SST) variability has been represented with the two dominant variability modes: the Indian Ocean basin-wide (IOBW) and dipole (IOD) modes. Here we investigate future changes of the two modes together with mean state and El Niño and Southern Oscillation (ENSO) relationship under the anthropogenic global warming using 20 coupled models that participated in the phase five of Coupled Model Intercomparison Project by comparing the historical run from 1950 to 2005 and the RCP 4.5 run from 2050 to 2099. The five best models are selected based on the evaluation of the 20 models’ performances in simulating the two modes and Indian Ocean basic state for the latest 56 years. They are capable of capturing the IOBW and IOD modes in their spatial distribution, seasonal cycle, major periodicity, and relationship with ENSO to some extent. The five best models project the significant changes in the Indian Ocean mean state and variability including the two dominant modes in the latter part of twenty-first century under the anthropogenic warming scenario. First, the annual mean climatological SST displays an IOD-like pattern change over the Indian Ocean with enhanced warming in the northwestern Indian Ocean and relatively weaker warming off the Sumatra–Java coast. It is also noted that the monthly SST variance is increased over the eastern and southwestern Indian Ocean. Second, the IOBW variability on a quasi-biennial time scale will be enhanced due to the strengthening of the ENSO–IOBW mode relationship although the total variance of the IOBW mode will be significantly reduced particularly during late summer and fall. The enhanced air-sea coupling over the Indian-western Pacific climate in response to El Nino activity in the future projection makes favorable condition for a positive IOD while it tends to derive relatively cold temperature over the eastern Indian Ocean. This positive IOD-like ENSO response weakens the relationship between the eastern Indian Ocean and El Nino while strengthens the relationship with western Indian Ocean. Third, the IOD mode, intrinsic coupled mode of the Indian Ocean may not be changed appreciably under the anthropogenic global warming. 相似文献
13.
基于1951—2012年逐月海洋和大气多种要素的再分析资料,分析了与两类El Nino相伴的IOD(Indian Ocean Dipole,印度洋偶极子)事件盛期的海洋和大气异常特征,并进一步对比了与不同类型El Nino相伴的IOD事件的季节演变及对应的海气耦合过程。结果表明:两类IOD事件盛期时,暖海温强度和位置有显著差异。发生在东部型El Nino期间的IOD事件(简称EP-IOD)盛期,正(负)SSTA中心出现在热带西北(赤道东南)印度洋,强度相当,对应的热带印度洋—海洋大陆异常Walker环流强度较强、范围较大;与中部型CP El Nino相伴的IOD事件(简称CP-IOD)的正SSTA相对较弱,且偏于南印度洋,异常Walker环流较弱、较窄。在季节演变中,两类IOD事件期间的局地海气过程差异显著,伴随着西印度洋西南季风减弱和东印度洋异常东风加强,EP-IOD事件的发展以西正东负的偶极型异常海温的出现及加强为主要特征;而CP-IOD事件的发生发展则与西北印度洋异常冷海温的生消及南印度洋暖水的堆积相伴,表现为"-+-"三极型SSTA的出现并转为西正东负偶极型的过程,夏季时出现在东印度洋的异常东风以及赤道中印度洋低层负涡度异常水平环流对其发展具有重要作用。 相似文献
14.
The monthly mean sea surface temperature data of 6 areas are used to study the El Nino/Southern Oscillation signals in the global tropical ocean. These areas are in the 5oN-5oS latitude zone at 1) eastern Pacific (110o-l40oW), 2) western Atlantic (30o-50oW), 3) eastern Atlantic (10oW-10oE), 4) western Indian Ocean (30o-50oE), 5) central Indian Ocean (70o-90oE) and 6) far western Pacific (120o-140oE), and the data cover the 120-month period of December 1968 to November 1978.A power spectrum analysts shows that the characteristic time of the El Nino/Southern Oscillation (about 3-4 years) appears not only in the eastern Pacific but also in other areas of the tropics except for the western Pa-cific, where the spectrum is of white noise. The amplitude of oscillation in the eastern Pacific is about 4 times larger than the others, making the El Nino/Southern Oscillation signal the strongest in this area. According to a cross-spectrum analysis, there is no time lag between the variation in the central Indian Ocean and that in the eastern Pacific. These two areas oscillate simultaneously and comprise the main feature of the El Nino/ Southern Oscillation. Other tropical areas are related with time lags, as shown by correlation and coherence calculations.It should be noted that the sea surface temperature in the eastern Pacific oscillates in phase with that in the Indian Ocean, while the pressure oscillations in these two areas are out of phase with each other, according to the Southern Oscillation definition. It is suggested that the Southern Oscillation cannot be explained simply by the sea surface temperature anomalies.Variations in the far western equatorial Pacific do not have the time scale of the El Nino/Southern Oscilla-tion, perhaps because it is a buffer zone between the monsoon system and the trade wind system. 相似文献
15.
BCC_CSM1.1对10年尺度全球及区域温度的预测研究 总被引：6，自引：3，他引：3
近期10～30年时间尺度的年代际预测是第五次耦合模式国际比较计划(CMIP5)重要内容之一。按照CMIP5试验要求, 国家气候中心利用气候系统模式BCC_CSM1.1完成并提交了年代际试验结果。本文评估了该模式年代际试验对10年尺度全球及区域地表温度的预测能力, 并通过与20世纪历史气候模拟试验的对比分析, 研究模式模拟对海洋初始观测状态的依赖程度。分析结果表明:(1)在有、无海洋初始化条件下, 模式均能模拟出1960～2005年间全球10年平均实测地表温度的变暖趋势, 但在有海洋初始化条件下, 可以明显减小BCC_CSM1.1模式模拟的全球升温趋势, 使得年代际试验比历史试验的结果更接近观测值。这一特点在观测资料相对丰富的南北纬50°以内地区更为显著。(2)在年代际试验预测前期, 通过Nudging方法, 利用SODA再分析海洋温度资料对模式进行初始化, 经过前期8～12月的协调后, 模式预测的第1年南北纬50°范围海洋、陆面的平均地表气温接近于观测值(CRUTEM3, HadSST2)。由于模式初值SODA再分析SST资料与HadSST2观测值存在明显的全球大洋系统暖偏差以及模式本身系统偏差的影响, 年代际试验模拟的地表气温在2～7年之内, 从观测SST状态逐渐恢复到模式系统本身状态。在同组Decadal试验中, 陆面和海洋恢复调整的时间长度几乎一致。(3) 从10年平均气候异常在区域尺度上的预报技巧来看, 有、无海洋初始同化对预测结果影响不大, 高预测技巧区主要分布在南半球印度洋中高纬度、热带西太平洋以及热带大西洋区域。(4)SST变化与下垫面热通量密切相关, 在热带和副热带海洋区域, 长波辐射和感热通量是影响10年时间尺度SST变化较大的物理量, 在中高纬度海洋, 洋面温度变化主要受潜热通量的影响相对较大。 相似文献
16.
YUAN Yuan ZHOU Wen YANG Hui and LI Chongyin State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences Geophysical Fluid Dynamics 《大气科学进展》2008,(2)
This paper investigates possible warming effects of an El Nino event on the sea surface temperature anomaly (SSTA) in the northwestern Indian Ocean. Most pure positive Indian Ocean dipole (IOD) events (without an El Nino event co-occurring) have a maximum positive SSTA mainly in the central Indian Ocean south of the equator, while most co-occurrences with an El Nino event exhibit a northwest-southeast typical dipole mode. It is therefore inferred that warming in the northwestern Indian Ocean is closely related to the El Nino event. Based on the atmospheric bridge theory, warming in the northwestern Indian Ocean during co-occurring cases may be primarily caused by relatively less latent heat loss from the ocean due to reduced wind speed. The deepened thermocline also contributes to the warming along the east coast of Africa through the suppressed upwelling of the cold water. Therefore, the El Nino event is suggested to have a modulating effect on the structure of the dipole mode in the tropical Indian Ocean. 相似文献
17.
SVD揭示的印度洋海气相互作用模态及其与中国降水的联系 总被引：1，自引：0，他引：1
利用1958-1999年6-8月平均的GISST(Global Indian Sea Surface Temperature)海表温度资料和同期850 hPa水平风场等NCEP/NCAR再分析资料,作了向量奇异值分解,并对各个模态作了相应分析,发现前两个模态可以很好地表示出印度洋海气耦合的主要部分:第1模态是印度洋海温对ENSO信号的滞后响应;第2模态反映了存在于印度洋的海-气相互作用现象,是ENSO和IOD(Indian Ocean Dipole,印度洋偶极子)的混合模态.讨论了前两个模态与中国夏季降水等变化的联系,发现印度洋海温单极模态与我国华南夏季降水存在负相关,与长江流域及其以北地区存在正相关;印度洋偶极型海温与我国降水的关系不典型. 相似文献
18.
赤道西太平洋-印度洋海温异常对亚洲夏季风的影响 总被引：8，自引：0，他引：8
本文采用了p-σ五层原始方程模式模拟并研究了赤道西太平洋-印度洋海温距平场对亚洲夏季风的影响,计算了四种不同的海温距平试验方案。试验结果表明赤道西太平洋海温正距平使对流层下层的印度低压明显加强,副高北挺,季风槽加深,同时加强了对流层上层的反气旋环流。赤道西印度洋暖海温的模拟结果与赤道西太平洋暖海温对上述系统的影响相反,而赤道西印度洋冷海温对季风环流的影响与赤道西太平洋暧海温的影响一致。试验进一步表明赤道西太平洋-印度洋海温距平的纬向梯度方向对亚洲夏季风的影响是主要的,这一结论与实际观测结果一致。本文进一步讨论了赤道海温距平对越赤道气流、印度洋赤道东-西纬向环流和非绝热加热场的影响,结果都表明赤道西太平洋海温正距平和赤道西印度洋海温负距平的模拟特征与反El Nino年亚洲夏季环流特征类似,而赤道西印度洋海员正距平的模拟特征与El Nino年亚洲夏季坏流特征类似。 相似文献
19.
This paper investigates possible warming effects of an E1 Nifio event on the sea surface temperature anomaly （SSTA） in the northwestern Indian Ocean. Most pure positive Indian Ocean dipole （IOD） events （without an E1 Nifio event co-occurring） have a maximum positive SSTA mainly in the central Indian Ocean south of the equator, while most co-occurrences with an E1 Nifio event exhibit a northwest-southeast typical dipole mode. It is therefore inferred that warming in the northwestern Indian Ocean is closely related to the E1 Nifio event. Based on the atmospheric bridge theory, warming in the northwestern Indian Ocean during co-occurring cases may be primarily caused by relatively less latent heat loss from the ocean due to reduced wind speed. The deepened thermocline also contributes to the warming along the east coast of Africa through the suppressed upwelling of the cold water. Therefore, the E1 Nifio event is suggested to have a modulating effect on the structure of the dipole mode in the tropical Indian Ocean. 相似文献
20.
热带太平洋与印度洋相互作用的年代际变化 总被引：1，自引：0，他引：1
利用全球海表海温资料（GISST）和NCEP／NCAR再分析资料,研究了热带太平洋与印度洋之间的相互作用及其在不同年代二者作用关系的变化。结果表明：热带印度洋偶板子指数超前热带太平洋Nin03指数2月时相关最大,印度洋单板子指数滞后Nin03指数3～4月时相关最大。印度洋偶板子在一定程度上影响E1 Nino事件的发生,而E1 Nino事件的发生、发展会影响印度洋单板子事件的发生。热带印度洋偶板子事件与热带太平洋ENSO事件的相互作用在1961年发生了明显跃变,其原因可能是1961年之前热带印度洋偶板子对热带太平洋上空的纬向风影响很小,而1961年以后其影响明显加强。热带印度洋单板子事件与热带太平洋ENSO事件的相关一直显著,没有明显跃变。 相似文献