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利用1650～1750年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料，驱动中国科学院大气物理研究所LASG发展的快速气候系统模式FGOALS_gl，模拟了小冰期(LIA)气候。把模拟的LIA表面温度变化与重建资料进行对比，结果表明FGOALS_gl对LIA气候具有较强的模拟能力，说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因。模拟结果显示，LIA时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温，低纬度地区的降温中心位于对流层中层，北半球降温幅度大于南半球，高纬地区的降温幅度大于低纬地区。分析发现，中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关； 低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关，东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低。LIA时期的降水变化主要位于中低纬地区，表现为日界线东(西)侧降水的负(正)异常。与降水异常相对应，Walker环流加强，东太平洋对流活动减弱，它与低纬地区对流层中层冷异常相联系。与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应，南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低0.28℃左右。 相似文献
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南岭东部定南大湖盆地湖沼相沉积高分辨率记录揭示了16.0cal ka BP以来的水文变化过程。由于该盆地主要以降水补给为主,故其水文变化过程是该地区气候与环境变化的忠实反映。多气候代用指标揭示晚冰期以来的Oldest Dryas、Blling、Older Dryas、Allerd和Younger Dryas等短尺度气候快速变化事件。10.0～6.0cal ka BP期间,该地区降水最为丰沛,暗示了夏季风在该时期最强盛,但在约9.7～9.4cal ka BP和8.8～8.2calka BP前后出现过降水骤减事件;在6.0～3.0cal ka BP期间,研究区降水显著减少,夏季风势力明显减弱。大湖盆地全新世气候变化记录与我国低纬度区域近年来的研究记录具有很好的一致性,说明低纬地区全新世适宜期应在10.0～6.0cal ka BP期间。在全球气候变化对比上,大湖盆地降水减少时期大多对应于北大西洋深水流或温盐循环减弱时期,也对应于北大西洋浮冰砾高峰时期;早全新世(10.0～6.0cal ka BP)降水丰沛期对应于北大西洋深水流加强时期;表明北大西洋深水流变化所导致的高低纬地区热量差异与我国低纬季风区过去气候变化有某种遥相关。此外,大湖盆地晚冰期以来气候变化趋势与北半球夏季太阳辐射量变化趋势吻合。因此笔者认为东亚低纬季风区晚冰期以来气候变化机制与太阳辐射量变化、大洋温盐循环等有关。 相似文献
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回顾了课题组近年来有关末次冰盛期和中全新世气候模拟分析的研究进展,包括中国气候、东亚和全球季风以及相关的主要大气环流系统等变化。多模式试验数据的分析表明,末次冰盛期中国降温和年均有效降水变化与重建记录定性一致,但模拟幅度偏弱;中国冻土区扩张、永冻土区活动层变薄,中国西部冰川物质平衡线高度降低;东亚季风变化在不同模式间差异较大,中国季风区范围和季风降水减小,北半球陆地季风区南移、全球季风区缩小和降水强度减弱共同引起全球季风降水减少;全球降水和潜在蒸散发共同减小使得全球干湿变化总体很小;北半球西风带在高层北移、低层南移,热带宽度变化依赖于指标的选取,厄尔尼诺—南方涛动气候影响、热带太平洋沃克环流均减弱并东移。在中全新世,多模式模拟的中国年和冬季偏冷仍然与大部分重建记录显示的偏暖不同;东亚冬季风增强,东亚夏季降水变化存在空间不一致性;中国和全球尺度的季风区范围和季风降水均增加;东北多年冻土退化、青藏高原多年冻土向低海拔扩张,北半球永冻土区减小、季节性冻土扩张、冻土区北退、永冻土区活动层变厚;全球干旱区面积总体变化很小;夏季东亚西风急流显著减弱并北移,厄尔尼诺—南方涛动减弱,热带太平洋沃克环流... 相似文献
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大气准定常行星波异常传播及其在平流层影响东亚冬季气候中的作用 总被引：13，自引：1，他引：12
东亚季风区同时受世界上最广阔的大洋和陆地的影响，这种行星尺度的海陆热力对比以及青藏高原大地形的作用，从而产生很强的行星尺度扰动，并且这种扰动具有准定常的性质。利用再分析资料研究了准定常行星波活动的变化对东亚地区冬季气候异常的影响，主要侧重于年际和季节内时间尺度上的变化。在年际时间尺度上，冬季行星波两支波导的变化存在反相关的振荡关系，这种年际振荡一方面影响了北半球环状模的位相，另外一方面导致了东亚地区的气候异常。当有异常强的低纬波导时，一般对应有西伯利亚高压的减弱和我国东北、华北地区的增温；反之当有异常弱的低纬波导时，我国东北和华北温度则普遍偏低。研究还表明，行星波传播的年际振荡与东亚地区气候异常的关系显著地受到热带平流层准两年周期振荡（QBO）的调制，只是当QBO处于东风位相时，行星波传播的年际振荡才与东亚气候异常有显著的关系。在季节内时间尺度上，准定常行星波的变化与平流层极涡的低频变化密切相关，并且这种平流层极涡的异常通过和行星波的相互作用，可以自上而下影响到对流层的短期气候；平流层极涡异常下传对对流层大气环流有明显的影响，并且这种影响在东亚地区非常显著。由于平流层变化通常维持时间长，并且平流层极涡异常下传领先于对流层，因此这为东亚冬季短期气候异常的预报提供了一个新的预报依据。 相似文献
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新疆夏季变湿的大气环流异常特征 总被引：14，自引：3，他引：11
利用1961—2003年NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局整编的新疆夏季(6~8月)月降水量资料,分析了新疆夏季1971—1986年干旱期和1987—2003年湿润期的大气环流变化异常特征.结果表明:在平均环流场上,中亚巴尔喀什湖槽及上下游地区脊的增强是新疆地区夏季变湿的环流场特征之一,且中亚巴尔喀什湖槽随高度增加强度明显增强,200 hPa达到最强;源于低纬阿拉伯海向北直至中亚对流层低层偏南的强气流是湿润期环流异常、降水增多的又一特征,也是水汽重要来源之一;中亚上空高空急流轴南压是新疆夏季湿润期与干旱期高空急流最重要的差异特征. 相似文献
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利用ERA-Interim提供的地表感热、环流场资料和1979-2013年753站中国春季气温观测资料探讨了青藏高原（以下简称高原）东部春季感热通量与我国东部气温的关系。春季高原东部感热与我国东部气温在年际变化上存在密切的相关关系。去除9年滑动平均以后的SVD第一模态结果表明，当高原东部感热出现南弱（强）北强（弱）时，对应我国东北和华南地区的气温异常偏低（高）。当春季高原感热呈现南负北正的分布时，高层200 hPa上，高纬东风异常减弱背景西风有利于冷空气的南下，加之副热带西风急流显著增强，有利于东北地区形成气旋性环流。中低层环流场上，我国北方地区上空为一深厚的东北冷涡所控制，从对流层低层到高层，均呈现较强的气旋式环流分布。一方面，它引导西伯利亚冷空气南下，造成我国东北地区气压异常减弱，气温异常偏低；另一方面，其西侧北风异常阻滞了华南地区上空的背景西南风，不利于暖气流的输送。进一步分析得出，与PC1相关的南北温度差值场上，东亚地区上空从低纬到高纬呈现“负-正-负”的分布形势，有利于副热带西风急流在我国上空的显著增强。气旋中心上暖下冷的结构，导致位涡显著发展并向低层伸展、侵入，增强了对流层中低层的气旋性环流。气旋中心整个对流层为深厚的异常干空气，湿度负值中心与冷中心相对应，表明干冷空气异常下传发展。干侵入使得冷涡加强发展，维持了异常气旋性环流，导致春季东北、华南地区的异常降温。虽然前冬Nino3.4区海温与春季感热相关较好，但其对我国东部春季气温影响并不显著。 相似文献
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本文分析了一个耦合模式FGOALS_g1.0对工业革命前气候(0ka)和中全新世时期(6ka)亚洲夏季风的模拟结果。在该研究中我们主要分析季风降水变率较大的区域，即东亚夏季风区(20°～45°N,110°～120°E)和印度夏季风区(10°～30°N,70°～80°E)。尽管耦合模式的普遍偏差依然存在，该模式反映出亚洲季风系统是海陆热力性质差异的结果，并较好地模拟出了0ka亚洲夏季风大尺度环流的特点和季节变化的特征。6ka和0ka比较分析的结果表明，6ka时期欧亚大陆增暖，海陆温度梯度加强； 印度夏季风降水从南亚大陆北移到 30°N 附近，位于青藏高原南侧的降水大值中心降水加强； 东亚季风区降水则表现为华北地区减少，长江流域和华南地区降水增加的特点。但合理地模拟季风爆发仍然是耦合气候系统模式的难点之一。
6ka时期亚洲夏季风变化是和大尺度季风环流的变化联系在一起的，而其根本原因是中全新世时期地球轨道参数变化所引起的太阳辐射变化，北半球季节循环的振幅加强。海陆热力性质的差异所导致海陆温差加大使得北半球的季风环流加强，印度夏季风高空东风在 20°～30°N 加强，低层赤道东风加强，跨赤道后的西南气流向北推移，从而使得印度夏季风降水雨带北移到 30°N 附近。东亚季风区的高低空温度场的配置使得副热带高空急流减弱，位置偏南，从而有利于华北地区的高空出现异常的辐合，中层为异常的辐散，抑制了季风降水的发展； 长江流域和华南地区则相反，季风降水降水加强。 相似文献
6ka时期亚洲夏季风变化是和大尺度季风环流的变化联系在一起的，而其根本原因是中全新世时期地球轨道参数变化所引起的太阳辐射变化，北半球季节循环的振幅加强。海陆热力性质的差异所导致海陆温差加大使得北半球的季风环流加强，印度夏季风高空东风在 20°～30°N 加强，低层赤道东风加强，跨赤道后的西南气流向北推移，从而使得印度夏季风降水雨带北移到 30°N 附近。东亚季风区的高低空温度场的配置使得副热带高空急流减弱，位置偏南，从而有利于华北地区的高空出现异常的辐合，中层为异常的辐散，抑制了季风降水的发展； 长江流域和华南地区则相反，季风降水降水加强。 相似文献
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2007/2008年冬季平流层环流异常及平流层—对流层耦合特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用NCEP/NCAR再分析资料，分析了2007/2008年冬季平流层环流振荡的过程和异常特征，以及平流层—对流层的环流耦合特征。结果发现：2007/2008年冬季平流层极涡持续偏强，且极涡从12月下旬开始向东亚—大西洋地区偏心发展，同时在欧洲—地中海地区减弱向极区收缩，从而在欧亚地区的平流层高层最早形成“一脊一槽”1波型的环流形势；该平流层的环流异常信号逐步向低层传播；从平流层10 hPa向下传播到对流层中、低层需要约15~20天的时间；此时对流层500 hPa上，与平流层向下传播的信号相对应，呈现为高纬度“西高东低”和副热带“东高西低”的环流异常型，即分别对应着乌拉尔山阻塞高压、鄂霍茨克海低槽以及副热带高压异常偏强和副热带欧亚大陆中西部低槽活动频繁。这种环流异常配置即形成了有利于我国南方降雪持续的大尺度背景条件。进一步研究还发现，平流层异常信号存在由热带向极传播的趋势。2008年1月的平流层极涡振荡正异常所对应的环流异常信号可以追溯到2007年秋季10月份最早出现在热带地区的环流异常信号，该异常信号在向极传播过程中同时向东移动，2008年1月传播到极区，对应极涡振荡的正异常。说明前期平流层的异常信号及其演变，对2008年1月的气候异常具有重要指示意义。 相似文献
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使用中国科学院大气物理研究所的全球大气环流模式，曾就上新世中期(距今约3百万年前)气候进行过数值模拟试验，在已有针对全球气候进行分析的工作基础上，集中研究了该地质时期我国气候的变化特征。数值试验结果表明，除了青藏高原地区由于地形海拔高度变化而引起的局地冷却现象以外，上新世中期我国约100°E以东地区地表气温上升4～8℃，升温中心位于江淮流域下游地区； 该经度线以西地区地表气温升幅相对要弱一些，在1～4℃之间。上新世中期年均降水在我国东部地区显著减少，平均减幅在0.5mm/天以上，特别是在长江中游地区； 新疆北部、青海和西藏大部年均降水略有增加，而新疆中部和南部年均降水略有减少。在对流层低层，上新世中期东亚冬季风系统减弱，夏季风系统总体上略有减弱； 在对流层中层，冬季东亚大槽显著减弱，夏季中高纬度地区500hPa位势高度升高。在以上结果中，上新世中期我国气候相对于现在偏暖、东亚冬季风强度减弱得到了代用资料的支持。 相似文献
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利用美国NCAR CAM3大气环流模式，分析了末次盛冰期（LGM）两个不同的热带海表温度重建方案中，北半球冬季热带中、西太平洋对流活动及大气环流对暖池外（赤道东太平洋和热带大西洋）热带SST异常的敏感性。结果表明： 1）SST异常首先引起大气环流的改变。 赤道东太平洋对流层下沉增强，而作为经向补偿，副热带东太平洋上升运动增强，其中南半球尤为明显，同时南半球热带中、西太平洋上升运动增强，加剧了该区纬向逆时针环流，说明冰期热带海气耦合过程受气候背景场（如SST）影响很大； 2）大气环流格局改变引起热带中西太平洋的大气加热、对流活动、表层风场及降雨的巨大变化。 140°E以西的婆罗洲和菲律宾区域，总的大气加热减少是由于对流与辐射加热减少所致，对应于该区风场辐散和降雨减少； 而140°E以东的南半球热带中、西太平洋，大气吸收热量增加，对流与辐射加热均增强，总降雨量也随之增加，反映该区赤道辐合带南移并增强。该项研究为探索热带太平洋在冰期/间冰期旋回中的古海洋学变化提供了新的数据支撑。此外，不同重建SST对赤道辐合带的影响比较大，因此利用重建SST进行数值模拟或者利用耦合模式研究LGM热带海气相互作用时，应该十分重视全球热带SST分布特征。 相似文献
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Ashish Sinha Lowell Stott Max Berkelhammer Hai Cheng R. Lawrence Edwards Brendan Buckley Mark Aldenderfer Manfred Mudelsee 《Quaternary Science Reviews》2011,30(1-2):47-62
Proxy reconstructions of precipitation from central India, north-central China, and southern Vietnam reveal a series of monsoon droughts during the mid 14th–15th centuries that each lasted for several years to decades. These monsoon megadroughts have no analog during the instrumental period. They occurred in the context of widespread thermal and hydrologic climate anomalies marking the onset of the Little Ice Age (LIA) and appear to have played a major role in shaping significant regional societal changes at that time. New tree ring-width based reconstructions of monsoon variability suggest episodic and widespread reoccurrences of monsoon megadroughts continued throughout the LIA. Although the El-Niño Southern Oscillation (ENSO) plays an important role in monsoon variability, there is no conclusive evidence to suggest that these megadroughts were associated with anomalous sea surface temperature anomalies that were solely the result of ENSO-like variability in the tropical Pacific. Instead, the causative mechanisms of these megadroughts may reside in protracted changes in the synoptic-scale monsoon climatology of the Indian Ocean. Today, the intra-seasonal monsoon variability is dominated by ‘active’ and the ‘break’ spells – two distinct oscillatory modes of monsoon that have radically different synoptic scale circulation and precipitation patterns. We suggest that protracted locking of the monsoon into the “break-dominated” mode – a mode that favors reduced precipitation over the Indian sub-continent and SE Asia and enhanced precipitation over the equatorial Indian Ocean, may have caused these exceptional droughts. Impetus for periodic locking of the monsoon into this mode may have been provided by cooler temperatures at the extratropical latitudes in the Northern Hemisphere which forced the mean position of the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ) further southward in the Indian Ocean. 相似文献
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Guillaume Leduc Laurence Vidal Kazuyo Tachikawa Edouard Bard 《Quaternary Research》2009,72(1):123-126
Latitudinal movements of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), analogous to its present-day seasonal shifts, and El Niño Southern Oscillation (ENSO)-type variability both potentially impacted rainfall changes at the millennial timescale during the last glacial period. In this study we compare tropical Pacific sedimentary records of paleoprecipitation to decipher which climate mechanism was responsible for the past rainfall changes. We find that latitudinal movements of the ITCZ are consistent with the observed rainfall patterns, challenging the ENSO hypothesis for explaining the rapid rainfall changes at low latitudes. The ITCZ-related mechanism appears to reflect large-scale atmospheric rearrangements over the tropical belt, with a pronounced Heinrich-Dansgaard/Oeschger signature. This observation is coherent with the simulated tropical rainfall anomalies induced by a weakening of the Atlantic thermohaline circulation in modeling experiments. 相似文献
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《Quaternary Science Reviews》2005,24(14-15):1547-1557
Correlation of paleoclimatic evidence with orbital changes shows that the build-up of polar ice accelerated when low obliquity coincided with perihelion in Northern Hemisphere winter. Under low obliquity the insolation was channeled to the tropics at the expense of both polar caps. As perihelion moved from winter solstice toward spring equinox, the solar beam in astronomic winter and spring became stronger than in summer and autumn. This orbital configuration under climate conditions like today would lead to warming of tropical oceans but cooling of the polar regions. The areally weighted global mean surface temperature, which is dominated by the low latitudes, would increase. Consequently, during the first millennia, the early glacial ice build-up was most likely accompanied by global warming. It was the associated increase of meridional insolation and temperature gradients, which were instrumental in the transition to a glacial.A significant part of the current global warming is due to the gradual temperature increase of the tropical oceans. As the changing orbital configuration today resembles that of the last interglacial/glacial transition, the warming is likely to have a natural component. 相似文献
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作为全球接受太阳辐射最多、表层海水温度最高的区域,西太平洋暖池区通过厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)和季风等过程影响着全球气候的变化。越来越多的沉积记录证明,在地质历史时期西太平洋暖池也存在类似于现代ENSO过程的“类ENSO式”变化。而目前类ENSO式变化与冰期—间冰期旋回之间的响应关系和驱动机制及其与东亚季风的关联仍存在争议。本文利用位于暖池核心区的B10岩心浮游有孔虫氧同位素、Mg/Ca(质量分数比)和黏土矿物参数重建了暖池区氧同位素8期以来的古气候记录,并结合已有的热带海表温度记录、中国石笋氧同位素和南大洋地区海表温度记录,研究了西太平洋暖池冰期旋回中类ENSO状态的演化规律及其与东亚季风的关系,并探讨了暖池区类ENSO演化的驱动机制。结果发现:冰期时,西太平洋暖池区温跃层变浅,赤道东、西太平洋温差减小,同时,东亚夏季风减弱,暖池区降水量相对减少,与现代El Niño时期气候态类似;间冰期时,西太平洋暖池区温跃层加深,赤道东、西太平洋温差增大,东亚冬夏季风增强,暖池区降水量相对增加,与现代La Niña时期气候态类似。频谱分析结果表明,西太平洋暖池区海表温度的变化具有偏心率周期(96 ka)。冰消期时,低纬度太阳辐射量的增加,增大了纬向上的SST梯度,并使得次表层海水储存了更多的热量,积累的热量会通过调节次表层环流向暖池区的热传输,最终调控赤道太平洋地区Walker环流强度和ENSO活动的长期变化。而冰期时,南大洋地区降温所引起的东南信风和大洋环流异常可能对类ENSO式起到调控的作用。 相似文献
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利用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCSM2.0全球气候系统模式，并结合重建的古地理资料，研究了晚白垩世(80Ma)东亚气候特征以及CO2浓度变化对东亚气候的影响。模拟结果表明： 与现代气候比较，晚白垩纪时期的东亚大陆冬季风和夏季风都偏强，具有同步变化的特点，并且中高纬度年平均地表气温明显增加，而低纬度地区有所下降，年降水变化的区域性特征明显； 就年平均而言，在 30°～40°N 的内陆地区地面净失去水分、变干燥，而在低纬度、大陆东岸以及高纬度地区，地表获得水分、变湿润。晚白垩纪CO2浓度变化对大气辐射和大气热状况的影响是复杂的； 降低CO2浓度可以导致东亚地区气候显著变化，冬季东亚中纬度地区大陆降温比其附近的海洋大，太平洋中高纬度的低压系统加强，因而造成东亚冬季风偏强； 而在夏季，中纬度大陆地区降温幅度大于海洋，西太平洋副热带高压减弱，因而夏季风减弱。对应于较低的CO2浓度，年降水量在东亚及其沿岸的中、低纬度大部分地区显著减少，在东亚高纬度的大陆和海洋上降水的减少幅度不大，而在 30°N 附近亚洲大陆中部和东部的一些地区降水有所增加； 总体上，地表水分收支在东亚大陆的东部都是以负值为主，地面净失去水分、变干燥，其中 30°N 以南的大陆沿岸最显著； 而在东亚大陆的内陆地区，水分收支差异以0～0.5mm/天的正值为主，东亚大陆的东部是以地面净得到水分、变潮湿为主。 相似文献
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一个新的东亚冬季风强度指数及其强弱变化之大气环流场差异 总被引：38，自引：3，他引：35
文章提出了一个新的东亚冬季风强度指数,并以此为依据从1948～1999年中挑选出两组强弱冬季风年份,通过合成分析对大气环流场和海表温度场在强弱东亚冬季风年的差异进行了对比分析。结果表明:东亚冬季风强度变化不单纯受局地气候系统影响,而与北半球半球尺度上的大气环流异常紧密相连。相对于弱的情形,强东亚冬季风年份中国大陆中东部及其东部大部分海域在整个对流层盛行偏北风距平、乌拉尔阻高显著加强、欧洲大陆西部维持一个深厚的气旋性异常环流系统、西风带环流偏弱、200hPa层南亚高压偏弱;中国大陆、北极地区、蒙古国大部分地区、欧洲大陆西北部表面温度降低;我国大陆与北太平洋海平面气压差加大;东亚大槽加强。研究还揭示,强东亚冬季风年份对应于北大西洋涛动弱指数,北大西洋和北太平洋海温状况对同期东亚冬季风强弱有着显著的影响 相似文献
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ENSO-7赤道西太平洋异常纬向风所驱动的热带太平洋次表层海温距平的循环 总被引：13，自引：0，他引：13
近几年的一系列分析研究表明，ENSO与异常东亚冬季风之间有相互影响，持续的强（弱）东亚冬季风通过引起赤道西太平洋地区的西（东）风异常对El Niño/La Niña的发生起着重要作用；赤道太平洋次表层海温异常（SOTA）的年际变化（循环）与ENSO发生有密切关系；ENSO的真正源在西太平洋暖池，暖池正（负）SOTA沿赤道温跃层东传到东太平洋，便导致El Niño/La Niña的爆发；在暖池正（负）SOTA沿赤道东传的同时，有负（正）SOTA沿10°N和10°S纬度带向西传播，从而构成SOTA的循环；热带太平洋SOTA循环的驱动者是赤道西太平洋的异常纬向风。进而可以认为：ENSO实质上是主要由异常东亚季风引起的赤道西太平洋异常纬向风所驱动的热带太平洋次表层海温距平的年际循环。 相似文献