李麗平，王超，章開美

(南京信息工程大學(xué)1.氣象災(zāi)害省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.大氣科學(xué)學(xué)院，江蘇南京210044)

0 引言

海平面變化是物理海洋和大氣科學(xué)研究中的一個(gè)重要科學(xué)問題。海平面作為海洋與大氣的交界面，是上層海水特征和海洋環(huán)流的重要指示，非常靈敏地響應(yīng)著氣候的變化(顏梅等，2008)。海平面的變化對海洋、大氣系統(tǒng)以及人類的生產(chǎn)生活都有著重要影響。近年來，隨著人類活動(dòng)對海洋、大氣系統(tǒng)影響的迅速擴(kuò)大，溫室效應(yīng)加劇，導(dǎo)致海平面加速上升，給人類生存環(huán)境造成巨大威脅，使海平面變化成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。海平面高度的變化分為全球的和區(qū)域的變化。影響全球絕對海平面變化的主要因素可概括為兩個(gè)方面(Stewart et al.，1998):一是全球海水質(zhì)量的變化，主要包括冰/雪的溶化和累積、降水、蒸發(fā)、表層徑流與大氣和陸地之間的水質(zhì)量交換，由此引起的海平面變化(升降)與氣候緊密相關(guān);二是由海水的密度變化引起的海平面變化，包括溫度和鹽度的變化，稱之為比容效應(yīng)。相對于全球平均海平面而言，區(qū)域性或地方性的海平面變化卻又存在著很大的不同。熱帶太平洋作為全球海氣相互作用信號強(qiáng)的海域，其上層變化在全球氣候變化中扮演著十分重要的角色(胡瑞金和劉秦玉，2002)。太平洋海平面變化受其特有的地理環(huán)境、海氣相互作用、全球變暖大背景等因素的影響，表現(xiàn)出特殊的規(guī)律和特征。近年來中外學(xué)者利用驗(yàn)潮站資料、衛(wèi)星高度計(jì)資料對海平面長期變化趨勢進(jìn)行了深入研究(Church et al.，2001;申輝等，2003;Cazenave and Nerem，2004;Antonov et al.，2005;Lombard et al.，2005)，發(fā)現(xiàn)太平洋海平面在過去十幾到幾十年間總體呈上升趨勢，近十幾年還有加速上升的現(xiàn)象，海平面長期變化趨勢有顯著的區(qū)域性分布特征(Cabanes et al.，2001)。Han and Webster(2002)、Smith(2000)、Yoshi et al.(2008)研究表明，熱帶太平洋海平面存在顯著的年際和年代際變化，而ENSO和PDO是海平面年際和年代際變化的重要影響因素(Tiwaria et al.，2004)。董曉軍和黃王成(2005)、顧小麗和李培良(2009)研究均表明ENSO對太平洋地區(qū)海平面年際變化有顯著影響。胡瑞金和劉秦玉(2002)利用熱帶太平洋衛(wèi)星高度計(jì)資料，對熱帶太平洋海平面高度不同時(shí)間尺度時(shí)—空變化特征進(jìn)行了研究。劉秦玉和王啟(1999)揭示了熱帶太平洋海平面高度季節(jié)內(nèi)振蕩的空間分布特征。李淑江等(2008)采用SODA海平面高度數(shù)據(jù)研究熱帶太平洋海域的年代際變化特征。

綜上可見，自從有了衛(wèi)星遙感觀測以來，關(guān)于熱帶太平洋海平面高度已有系列研究成果，但大多研究所用資料序列長度較短，且主要針對海平面高度本身進(jìn)行研究。Daniel and Thomson(2000)、Wu et al.(2003)、Albert and Arthur(2006)的研究已表明，太平洋地區(qū)的氣候演變有明顯年際特征，這種年際變率與ENSO相關(guān)(莫如平，1989;李崇銀等，2002;榮增瑞等，2008)。ENSO型海溫異常與大氣環(huán)流異常對東亞季風(fēng)和中國降水方面影響的研究已有許多(林學(xué)椿和于淑秋，1993;楊修群等，2004;楊霞等，2007;朱益民等，2007)。那么與ENSO關(guān)系密切的熱帶太平洋海平面高度年際異常與中國夏季降水又有著怎樣的聯(lián)系，是一個(gè)值得研究的問題。本文即是利用近30 a的NCEP月GODAS的平均海平面高度資料，系統(tǒng)分析熱帶太平洋海平面高度年際異常時(shí)空特征，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究其與中國東部夏季降水之間的相關(guān)關(guān)系，以期為我國夏季降水的短期氣候預(yù)測提供參考信息。

1 資料及方法

本文主要采用如下資料:

1)美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(National Centers for Environmental Prediction)的GODAS(Global Ocean Data Assimilation System)逐月海平面高度格點(diǎn)資料，覆蓋時(shí)段為1980年1月—2009年12月，水平分辨率為1.0°×0.333°。

2)中國160站逐月降水資料，覆蓋時(shí)段1951年1月—2009年12月。本文截取時(shí)段為1980年1月—2009年12月。

為突出要素的年際變化特征，采用諧波分析方法將各個(gè)季節(jié)海平面高度中周期大于等于10 a的波濾除，保留周期小于10 a的波動(dòng)成分。

文中季節(jié)平均針對北半球而言，冬季為12月—次年2月3個(gè)月的平均，春季為3—5月3個(gè)月的平均，夏季為6—8月3個(gè)月的平均，秋季為9—11月3個(gè)月的平均。取(120°E～180°～60°W、20°S～20°N)的范圍作為要研究的熱帶太平洋海域。

另外，采用了經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(EOF)及相關(guān)分析方法。

2 熱帶太平洋海平面高度氣候特征

圖1給出了4個(gè)季節(jié)熱帶太平洋海平面高度多年平均?？梢?，熱帶太平洋海平面高度季節(jié)變化范圍大致在0～1.0 m之間。春季海平面高度(圖1a)高值區(qū)(＞0.6 m)位于10°N以北、120°E～180°～160°W的熱帶西北太平洋海域以及5°N以南的145°E～180°～150°W熱帶西南太平洋海域。熱帶太平洋東部海平面高度較西部偏低，約為0.2 m。夏季海平面高度(圖1b)同春季相比，區(qū)別主要是熱帶太平洋西南部的高值區(qū)范圍(＞0.6 m)明顯向南收縮;秋季海平面高度在位于赤道附近、西南太平洋的高值區(qū)較春季的分別向東擴(kuò)展、向西收縮。冬季海平面高度特征與秋季分布則非常類似，但赤道到10°N之間海平面高度為四季中最低。申輝等(2003)曾指出，南半球平均海平面3月達(dá)最高值，9月達(dá)最低值，這與本文季節(jié)平均的研究結(jié)果相近。

綜上所述，熱帶太平洋海平面高度總體西高東低、西北部高于西南部，呈“V”分布。該種V字型分布特征是風(fēng)應(yīng)力異常的空間分布特征決定的。熱帶太平洋海區(qū)東風(fēng)異常的強(qiáng)度相對于赤道呈對稱分布，且從赤道向中緯度逐漸變小，由此引起開口向東的V字型分布的海平面傾斜(申輝等，2003)。熱帶太平洋海平面高度也存在一定季節(jié)變化，西北部高值區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)，春夏季海平面高度大于0.8 m范圍較秋冬季略有擴(kuò)大;西南部高值區(qū)范圍春季最大且偏北，夏季最小且偏南，秋冬季介于二者之間;赤道區(qū)域海平面高度春秋季高于冬夏季。申輝等(2003)曾指出，海平面高度分布的這種季節(jié)變化特征主要與太陽輻射引起的海表面溫度的變化有關(guān)。

圖2給出了各季熱帶太平洋海平面高度的均方差場。由圖2可見，春季，熱帶西太平洋、西南太平洋、熱帶中太平洋和赤道東太平洋區(qū)域均為海平面高度年際異常大值區(qū)，前兩個(gè)區(qū)域年際異常最大。夏季5～15°N的熱帶西太平洋、西南太平洋以及10°N和赤道中東太平洋區(qū)域均為海平面高度年際異常區(qū)域。秋季與夏季類似，年際異常區(qū)域范圍較夏季增大、強(qiáng)度也增強(qiáng)，特別是熱帶西太平洋和赤道中東太平洋區(qū)域。冬季熱帶太平洋西部和東部海平面高度異常較秋季范圍更大，且西部異常強(qiáng)度更強(qiáng)。

綜上可見，熱帶太平洋海平面高度在不同季節(jié)年際異常顯著區(qū)域和強(qiáng)度有明顯差異。總體而言，熱帶西太平洋、西南太平洋在各個(gè)季節(jié)年際異常強(qiáng)度都最大，其中冬春季較夏秋季更強(qiáng)。赤道中東太平洋年際異常也較大，其中秋冬季年際異常強(qiáng)度、范圍都更大。10°N附近熱帶中東太平洋區(qū)域海平面高度年際異常也較大。

3 熱帶太平洋海平面高度年際異常時(shí)空特征

利用自然正交函數(shù)分析方法，分別對四季熱帶太平洋海平面高度年際異常時(shí)空特征進(jìn)行具體分析。

3.1 方差分析

各季海平面高度距平場EOF分析前10個(gè)主要模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率見表1。從各季第1、2模態(tài)方差貢獻(xiàn)率大小可知，第1模態(tài)在春、秋和冬季均在40%以上，且依次增大，夏季第1模態(tài)方差貢獻(xiàn)率為31.6%，與其他3個(gè)季節(jié)相比明顯減小，其第2模態(tài)方差貢獻(xiàn)率在四季中最大，說明冬季海平面高度異常結(jié)構(gòu)最簡單，夏季異常結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。下面主要分析第1模態(tài)。

表1 四季海平面高度EOF分析前10個(gè)主要模態(tài)方差貢獻(xiàn)率Table 1Variance contribution ratio of EOF analysis on SSH in each season%

圖1 多年平均的春季(a)、夏季(b)、秋季(c)和冬季(d)熱帶太平洋海平面高度場(單位:m;等值線間隔:0.2;陰影區(qū)值大于0.4)Fig.1 Climatological fields of SSH in the tropical Pacific(units:m;contour interval:0.2;the shaded values are larger than 0.4)in(a)spring，(b)summer，(c)autumn，and(d)winter

3.2 海平面高度年際異常時(shí)空特征

縱觀四季熱帶太平洋海平面高度距平場第1模態(tài)時(shí)間序列(圖3b、4b、5b、6b)可見，秋、冬和春季時(shí)間序列與El Ni～no/La Ni～na事件關(guān)系密切。曾有研究指出，太平洋海平面的年際變化與ENSO的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切(Smith，2000;Han and Webster，2002;Tiwaria et al.，2004;董曉軍和黃王成，2005;Yoshi et al.，2008;顧小麗和李培良，2009)。根據(jù)ENSO事件大多在秋季發(fā)展，冬季成熟，春季開始減弱，夏季一般結(jié)束的發(fā)展規(guī)律，依次分析秋季、冬季、春季和夏季的情況，以進(jìn)一步了解熱帶太平洋海平面高度年際異常特征及其與ENSO事件發(fā)生發(fā)展過程的聯(lián)系。

圖2 多年的春季(a)、夏季(b)、秋季(c)和冬季(d)熱帶太平洋海平面高度的均方差(單位:m;等值線間隔:0.03;陰影區(qū)值大于0.06)Fig.2 Standard deviation fields of SSH in the tropical Pacific in(a)spring，(b)summer，(c)autumn，and(d)winter(units:m;contour interval:0.03;the shaded values are larger than 0.06)

圖3給出了秋季熱帶太平洋海平面高度距平場EOF分析所得第1模態(tài)特征向量(圖3a)和相應(yīng)時(shí)間系數(shù)序列(圖3b)。由圖3可見，時(shí)間系數(shù)序列顯示秋季海平面高度年際異常與El Ni～no/La Ni～na事件關(guān)系密切，10次El Ni～no事件均與序列峰值對應(yīng)，7次La Ni～na事件均與曲線谷值對應(yīng)。第1特征向量圖中赤道中、東太平洋區(qū)域?yàn)檎惓?，正異常區(qū)域偏向南半球，10°N附近的東太平洋區(qū)域也為正異常;熱帶西北、西南太平洋為負(fù)異常，負(fù)異常中心位于西太平洋暖池區(qū)域，這些年際異常顯著區(qū)域與圖2c顯示的多年平均年際異常顯著區(qū)域也是一致。綜合時(shí)間系數(shù)序列和特征向量可知，當(dāng)El Ni～no(La Ni～na)事件處于發(fā)展期時(shí)，熱帶西太平洋海平面高度降低(升高)，而熱帶中東太平洋及10°N附近的東太平洋區(qū)域海平面高度升高(降低)。

圖3 熱帶太平洋秋季海平面高度距平場EOF分解第1模態(tài)的特征向量(a;單位:m;等值線間隔0.005)和時(shí)間系數(shù)(b;●代表El Ni～no事件;○代表La Ni～na事件)Fig.3 (a)The EOF first eigenvector(units:m;contour interval:0.005)and(b)time coefficient(●indicates El Ni～no events;○indicates La Ni～na events)of SSH anomalous field in the tropical Pacific in autumn

圖4 熱帶太平洋冬季海平面高度距平場EOF分解第1模態(tài)的特征向量(a;單位:m;等值線間隔0.005)和時(shí)間系數(shù)(b;●代表El Ni～no事件;○代表La Ni～na事件)Fig.4 (a)The EOF first eigenvector(units:m;contour interval:0.005)and(b)time coefficient(●denotes El Ni～no events;○denotes La Ni～na events)of SSH anomalous field of SSH anomalous field in winter over the tropical Pacific

圖4為冬季熱帶太平洋海平面高度距平場EOF分析所得第1模態(tài)特征向量(圖4a)和相應(yīng)時(shí)間系數(shù)序列(圖4b)。由圖4可見，9次暖事件都與時(shí)間序列峰值對應(yīng)，8次冷事件中有7次與時(shí)間序列谷值對應(yīng)。特征向量顯示整個(gè)熱帶中、東太平洋區(qū)域均為正異常，熱帶西北、西南太平洋區(qū)域?yàn)樨?fù)異常，這些年際異常顯著區(qū)域與多年平均年際異常區(qū)域一致(圖2d)。與秋季特征向量(圖3a)相比較可見，秋季位于10°N附近的東太平洋區(qū)域的正異常區(qū)已向西擴(kuò)展到中太平洋區(qū)域，熱帶西太平洋特別是西南太平洋負(fù)異常向東擴(kuò)展。冬季一般處于ENSO事件成熟位相，說明El Ni～no(La Ni～na)成熟位相時(shí)，整個(gè)熱帶中、東太平洋區(qū)域海平面高度升高(降低)，熱帶西北、西南太平洋區(qū)域海平面高度降低(升高)。

圖5為春季熱帶太平洋海平面高度距平場EOF分析所得第1模態(tài)特征向量(圖5a)和相應(yīng)時(shí)間系數(shù)序列(圖5b)。由圖5可見，4次暖事件與時(shí)間序列峰值對應(yīng)，5次冷事件與時(shí)間序列谷值對應(yīng)。結(jié)合時(shí)間系數(shù)序列和特征向量可知，El Ni～no(La Ni～na)事件期間海平面高度異常與冬季特征類似，但5°N以北正(負(fù))異常范圍較冬季向西擴(kuò)展;赤道以南西太平洋區(qū)域負(fù)(正)異常范圍向東擴(kuò)展，整個(gè)熱帶太平洋異常高值區(qū)與圖2a中所示多年平均異常區(qū)對應(yīng)。春季一般ENSO事件開始減弱，從冬經(jīng)春到夏，海平面高度異常必然向氣候態(tài)(圖1a)中的西高、東低方向發(fā)展。

圖6為夏季熱帶太平洋海平面高度距平場EOF分析所得第1模態(tài)特征向量(圖6a)和相應(yīng)時(shí)間系數(shù)序列(圖6b)。由圖6可見，時(shí)間系數(shù)顯示夏季海平面高度也存在顯著年際異常，但與ENSO事件基本無關(guān)，這是因?yàn)镋NSO信號一般在夏季已非常弱或者消失有關(guān)，也即ENSO在該季節(jié)處于結(jié)束位相。由計(jì)算可知，冬季(圖4b)和夏季(圖6b)EOF時(shí)間系數(shù)時(shí)滯1 a的相關(guān)系數(shù)為0.7，通過了α=0.01的顯著性檢驗(yàn)，說明該模態(tài)能很好反映ENSO事件衰減年夏季熱帶太平洋海平面高度的異常情況。結(jié)合特征向量及時(shí)間系數(shù)序列并與圖5對比可知，當(dāng)時(shí)間系數(shù)為正時(shí)，從春到夏，5°N以北的正異常區(qū)域西移，導(dǎo)致5°N以北的整個(gè)熱帶太平洋均為正異常，且正異常中心位于西太平洋暖池;赤道附近及其以南負(fù)異常東移，以致整個(gè)赤道太平洋及120°W以西區(qū)域均為負(fù)異常。注意到夏季時(shí)間系數(shù)序列值較冬春季明顯減小，也說明海平面高度異常程度明顯減弱，空間型和時(shí)間系數(shù)的發(fā)展態(tài)勢，進(jìn)一步說明該季節(jié)ENSO事件大多很弱或者基本結(jié)束。

綜上所述，秋、冬和春季海平面高度異常與ENSO關(guān)系密切，暖事件期熱帶東太平洋海平面異常升高，熱帶西北、西南太平洋海平面異常降低。從秋經(jīng)冬春到夏的暖事件發(fā)展、發(fā)生、衰減及消亡過程中，5°N以北有正異常向西擴(kuò)展，赤道及西南太平洋的負(fù)異常區(qū)域向東擴(kuò)展，夏季海平面高度異常狀況能很好反映事件減弱至即將消亡或已消亡年的海平面高度異常狀況。根據(jù)文獻(xiàn)(Stewart et al.，1998)中所說引起海平面高度異常的第二個(gè)原因可知，熱帶太平洋海平面高度年際異常與ENSO事件發(fā)生發(fā)展過程中緯向風(fēng)應(yīng)力異常以及海溫異常有關(guān)。El Ni～no事件發(fā)展時(shí)期，熱帶西太平洋出現(xiàn)西風(fēng)異常、熱帶東太平洋偏東信風(fēng)減弱，異常的西風(fēng)一方面將熱帶西太平洋暖水向東輸送，另一方面也造成局地海溫降低，信風(fēng)減弱也抑制了赤道東太平洋冷水上翻，從而使得熱帶中東太平洋海溫出現(xiàn)正異常，熱帶西太平洋出現(xiàn)負(fù)海溫異常，海水熱脹(冷縮)引起局地海平面升高(降低)的異常。

4 海平面高度異常與中國夏季降水異常關(guān)系

文獻(xiàn)(Daniel and Thomson，2000;Wu et al.，2003;Albert and Arthur，2006)指出，太平洋地區(qū)海溫場的年際變率與ENSO相關(guān)，且對季風(fēng)和降水有重大影響(楊修群等，2004)，上節(jié)分析表明熱帶太平洋海平面高度年際異常特征也與ENSO關(guān)系密切，那么其年際異常與中國夏季降水年際異常關(guān)系如何，是個(gè)值得研究的問題。下文通過分析季節(jié)熱帶太平洋海平面高度年際異常與中國夏季降水的時(shí)滯相關(guān)關(guān)系，一方面了解二者之間的直接關(guān)系，另一方面也間接反映ENSO與中國夏季降水的關(guān)系，以尋求有預(yù)報(bào)意義的信息。為此，分別計(jì)算上年秋季、冬季，當(dāng)年春季、夏季海平面高度距平EOF第1模態(tài)時(shí)間系數(shù)(以下簡稱海平面高度異常)分別與當(dāng)年夏季中國降水的時(shí)滯和同期相關(guān)系數(shù)，以了解前期及同期海洋海平面高度變化對中國夏季降水的影響情況。

4.1 海平面高度異常與中國夏季降水的時(shí)滯相關(guān)關(guān)系

圖7 上年秋季(a)、上年冬季(b)、同年春季(c)和同年夏季(d)海平面高度距平EOF第1時(shí)間系數(shù)與中國夏季降水距平時(shí)滯和同期相關(guān)分布(陰影通過α=0.05的顯著性檢驗(yàn))Fig.7 Time-lagged and simultaneous correlation coefficients between the EOF first time coefficient series of SSH anomalous field for(a)autumn and(b)winter of the previous year，(c)spring and(d)summer of the same year and the summer precipitation anomalies，respectively(the shaded areas pass the test at a significance level of α=0.05)

圖7a—d是上一年秋季、冬季、同年春季和夏季熱帶太平洋海平面高度距平EOF分析第1模態(tài)對應(yīng)的時(shí)間序列與中國夏季降水距平的時(shí)滯相關(guān)。由圖7a、b可見，前期秋季、冬季與中國夏季降水相關(guān)區(qū)域分布類似，即在四川盆地、漢水流域、長江中下游和黃河之間以及內(nèi)蒙東部、新疆北部為正相關(guān)，云南、華南、華北以及東北三省大部為負(fù)相關(guān)，顯著相關(guān)區(qū)主要位于漢水流域、內(nèi)蒙東部、云南南部及新疆西北部;前冬在新疆北部和甘肅西北部也為正相關(guān)顯著區(qū)域。春季熱帶海平面高度異常與夏季降水顯著相關(guān)區(qū)域(圖7c)與前秋、冬類似，但正相關(guān)區(qū)域略減小，且相關(guān)顯著區(qū)域較前冬減少。夏季海平面高度異常與同期夏季降水顯著相關(guān)區(qū)明顯增多(圖7d)，主要位于長江中下游以南的洞庭湖、鄱陽湖流域以及內(nèi)蒙東部、新疆北部、青藏高原東部。由上一節(jié)分析知道，夏季海平面高度異常基本能反映ENSO事件衰減或消亡期的異常狀況，而夏季海平面高度異常與同期中國降水異常之間存在很好的相關(guān)，故利用這一關(guān)系，當(dāng)前期冬季發(fā)生ENSO事件時(shí)，可對來年夏季中國夏季降水異常情況進(jìn)行預(yù)測。

4.2 夏季海平面高度異常與中國降水的耦合模態(tài)

為更清晰地揭示夏季熱帶太平洋海平面高度異常與中國夏季降水之間的耦合關(guān)系，圖8給出了二者夏季奇異值分解結(jié)果，這一耦合模態(tài)基本可反映El Ni～no事件衰減年夏季中國降水異常分布情況。可見，在El Ni～no事件衰減年夏季，赤道及熱帶西南太平洋海平面高度為負(fù)異常，5°N的熱帶太平洋北部為正異常，相應(yīng)降水場中江南地區(qū)特別是洞庭湖和鄱陽湖流域、青藏高原東部、江淮流域、內(nèi)蒙東部降水可能偏多;黃河流域中下游的河套、華北及華南則降水偏少。

圖8 熱帶太平洋夏季海平面高度距平(a;單位:m;等值線間隔0.01)與中國夏季降水距平(b;單位:mm;等值線間隔0.05)的SVD第1模態(tài)奇異向量及其時(shí)間系數(shù)序列(c;實(shí)線:海平面高度;虛線:降水)Fig.8 (a)SSH(units:m;contour interval:0.01)and(b)precipitation(units:m;contour interval:0.05)and(c)their time coefficient series(the solid line for SSH and the dotted line for precipitation)between the first singular vector of SSH anomalies over the tropical Pacific and rainfall anomalies in China in summer

5 結(jié)論與討論

本文系統(tǒng)分析了四季熱帶太平洋海平面高度氣候及年際異常特征，初步探討了海平面高度異常與中國夏季降水異常的相關(guān)關(guān)系，主要結(jié)論如下:

1)熱帶太平洋海平面高度氣候場總體呈開口向東的“V”型分布，西高東低、西北部高于西南部，這是由風(fēng)應(yīng)力異?？臻g分布決定的，但也存在一定季節(jié)變化。西北部高值區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)，春、夏季海平面高度大于0.8 m范圍較秋冬季略有擴(kuò)大;西南部高值區(qū)范圍春季最大且偏北，夏季最小且偏南，秋冬季節(jié)介于二者之間。赤道區(qū)域海平面高度春秋季高于冬夏季。海表面高度的這一季節(jié)變化特征主要與太陽輻射引起的海表面溫度變化有關(guān)。

2)不同季節(jié)熱帶太平洋海平面高度多年平均年際異常顯著區(qū)域和強(qiáng)度有明顯差異。總體而言，熱帶西太平洋、西南太平洋在各個(gè)季節(jié)年際異常強(qiáng)度都很大，冬春季較夏秋季更強(qiáng);赤道中東太平洋年際異常也較大，且秋冬季異常強(qiáng)度和范圍都更大。秋、冬和春季海平面高度年際異常時(shí)空特征與ENSO事件關(guān)系密切，且與ENSO事件發(fā)生發(fā)展過程中緯向風(fēng)應(yīng)力異常以及海溫異常有關(guān)。

3)熱帶太平洋海平面高度異常與中國夏季降水異常之間存在密切關(guān)系，當(dāng)冬季為ENSO事件盛期，二者關(guān)系更密切，據(jù)此可以預(yù)測ENSO事件次年夏季中國降水異常情況。ENSO事件、海表面高度異常、中國夏季降水異常三者之間的關(guān)系可用圖9概括表示，即由EOF時(shí)間系數(shù)序列知，冬季熱帶太平洋海表面高度異常與ENSO事件關(guān)系密切，冬季和次年夏季EOF時(shí)間系數(shù)序列之間存在顯著時(shí)滯相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7，通過α=0.01的顯著性檢驗(yàn)。又由4.2節(jié)分析可知，夏季熱帶海表面高度與同期中國降水相關(guān)關(guān)系最好，且SVD結(jié)果中夏季海表面高度異常時(shí)空特征與直接對其進(jìn)行EOF分析所得結(jié)果很類似。故當(dāng)熱帶太平洋區(qū)域冬季處在ENSO事件盛期，則可利用ENSO衰減年夏季海表面高度異常與中國夏季降水異常的相關(guān)關(guān)系，預(yù)測江南地區(qū)特別是洞庭湖和鄱陽湖流域、青藏高原東部、江淮流域、內(nèi)蒙東部降水偏多，黃河中下游的河套、華北地區(qū)和華南則降水偏少。

值得注意的是，影響海平面高度變化的因素很多(Stewart et al.，1998)，海溫變化只是其中一個(gè)重要因素;影響中國夏季降水的因素也有很多。本文只是揭示了在ENSO事件發(fā)生的前提下，熱帶海表面高度異常與中國夏季降水異常關(guān)系可能更密切的事實(shí)，ENSO事件可以作為預(yù)測次年中國夏季降水的前期信號，而次年中國夏季降水結(jié)果的預(yù)測要依據(jù)海表面高度異常與中國夏季降水的同期相關(guān)情況。ENSO事件、海表面高度異常通過何種途徑共同影響中國夏季降水異常，這有待進(jìn)一步深入研究。

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圖9 ENSO事件、海表面高度異常及中國夏季降水異常關(guān)系示意圖Fig.9 The diagram of the relationship among ENSO events，SSH and the summer precipitation in China

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