李忠賢,陳晨,曾剛,鄧偉濤,吳玲玲
(1. 南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/氣候與環(huán)境變化國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室/氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京210044;2. 南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京210044;3. 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院社會(huì)科學(xué)教學(xué)部,江蘇南京210031)
海表溫度異常在全球氣候變化和海氣相互作用中具有重要的作用[1]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)赤道中東太平洋、西太平洋、印度洋和北大西洋海溫異常對(duì)東亞大氣環(huán)流和我國(guó)氣候異常的影響做了大量研究[2-12]。近年來,熱帶大西洋北部海溫異常及其氣候影響已成為學(xué)者們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問題[13-18]。
熱帶大西洋北部海溫異常具有顯著的多時(shí)間尺度變化特征[19-22],局地海氣相互作用是引起熱帶大西洋北部海溫異常變化的主要原因[23-26]。El Ni?o-Southern Oscillation(ENSO)和北大西洋濤動(dòng)對(duì)熱帶大西洋北部海溫異常變化也有重要的影響[27-28]。楊修群等[13]研究表明,夏季熱帶大西洋北部海溫異常能夠激發(fā)歐亞型波列,影響東亞季風(fēng)區(qū),使低層季風(fēng)低壓和高層反氣旋環(huán)流變化。容新堯等[16]研究認(rèn)為,大氣對(duì)夏季熱帶大西洋北部暖海溫的Kelvin 波響應(yīng)使異常東風(fēng)從印度洋延伸到西太平洋,異常東風(fēng)產(chǎn)生負(fù)渦度,同時(shí)通過Ekman 效應(yīng)在南海和孟加拉灣地區(qū)產(chǎn)生輻散的東北風(fēng),導(dǎo)致對(duì)流減弱從而形成反氣旋環(huán)流。Hong等[29]研究表明,夏季熱帶大西洋北部海溫異常能夠引起熱帶大西洋到熱帶中太平洋的垂直環(huán)流異常,當(dāng)其海溫偏暖時(shí),上升支位于熱帶大西洋/東太平洋,下沉支位于熱帶中太平洋,位于下沉支西部的異常反氣旋式環(huán)流使得夏季西北太平洋副熱帶高壓加強(qiáng)。Wang 等[30]研究指出,熱帶大西洋北部海溫的異常偏暖可以從前期冬季維持到夏季,同時(shí)在歐亞大陸中緯度地區(qū)激發(fā)一支緯向波列,使得長(zhǎng)江流域下游地區(qū)出現(xiàn)穩(wěn)定的氣壓正異常從而引起高溫。此外,研究指出夏季熱帶大西洋北部海溫異常與我國(guó)夏季長(zhǎng)江中下游地區(qū)的降水具有顯著的正相關(guān)關(guān)系[31]。夏季熱帶大西洋北部海溫異常與夏季西北太平洋地區(qū)熱帶氣旋生成頻次之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系[32-34]。
綜上所述,前人的研究側(cè)重于夏季熱帶大西洋北部海溫異常與東亞大氣環(huán)流和天氣氣候異常的聯(lián)系。研究指出,熱帶大西洋北部海溫異常是北半球春季熱帶大西洋年際變率的主導(dǎo)模態(tài)[14],其對(duì)熱帶太平洋ENSO 等具有重要的影響[17,35-37]。Ham 等[17]發(fā)現(xiàn)當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫異常偏暖時(shí),會(huì)在接下來幾個(gè)月內(nèi)影響到太平洋地區(qū)的大氣環(huán)流,使得夏季西北太平洋地區(qū)出現(xiàn)異常反氣旋式環(huán)流[37]。夏季西北太平洋地區(qū)的異常反氣旋對(duì)東亞夏季風(fēng)和我國(guó)夏季降水異常具有重要的影響[38]。那么,春季熱帶大西洋北部海溫異常對(duì)我國(guó)盛夏降水有怎樣的影響呢?其影響的物理過程是什么?針對(duì)上述問題,本文通過診斷分析和數(shù)值模擬方法,研究春季熱帶大西洋北部海溫異常和我國(guó)盛夏降水異常的聯(lián)系,為我國(guó)盛夏降水預(yù)測(cè)提供一定的參考依據(jù)。
本文研究所用資料包括:(1)英國(guó)氣象局哈德萊中心(The UK Meteorological Office Hadley Centre) 提供的逐月海表溫度(Sea Surface Temperature,SST)資料[39],水平分辨率為1.0 °×1.0°。(2)國(guó)家氣候中心提供的全國(guó)160 站逐月降水量資料以及西太平洋副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)指數(shù)。(3)美國(guó)NCEP-DOE AMIP-II 逐月再分析資料[40],包括風(fēng)場(chǎng)、位勢(shì)高度場(chǎng)和相對(duì)濕度場(chǎng)等,水平分辨率為2.5°×2.5°,垂直方向17 層。上述資料均選取1979年1月—2016年12月作為研究時(shí)段。
本文采用REOF 方法對(duì)1979—2016年春季熱帶大西洋(70.5 °W~15.5 °E,30.5 °S~30.5 °N)月平均海表溫度距平(Sea Surface Temperature Anomalies,SSTA)進(jìn)行分解。除此之外,還使用相關(guān)分析、合成分析、回歸分析等統(tǒng)計(jì)方法并且運(yùn)用t 檢驗(yàn)方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),進(jìn)行分析之前已去除資料的線性趨勢(shì)。
本文采用An[41]的方法,去除降水和環(huán)流等要素場(chǎng)中的ENSO 信號(hào),具體方法如下:
其中φ 為去除ENSO 信號(hào)后的要素場(chǎng),φ*為原始要素場(chǎng),Z 為冬季Ni?o3.4 區(qū)(170 ~120 °W,5 °S~5 °N)平均海溫距平,cov(φ*,Z)為原始要素場(chǎng)與冬季Ni?o3.4 區(qū)海溫距平的協(xié)方差,var(Z)為冬季Ni?o3.4 區(qū)海溫距平的方差。
本文使用的模式為美國(guó)國(guó)家大氣研究中心(NCAR)的大氣環(huán)流模式(CAM5.3)[42],該模式作為通用地球模式(CESM1.2.1)的大氣模塊,既可以獨(dú)立運(yùn)行,也可以耦合其他模式共同運(yùn)行。采用有限體積核心,水平分辨率為1.9 °×2.5 °,垂直方向上采用σ-p 混合坐標(biāo)系,共30 層。
為了分析熱帶大西洋海溫異常的變化特征,對(duì)1979—2016年春季熱帶大西洋海溫距平的EOF 分解的前15 個(gè)模態(tài)(累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為96.1%)進(jìn)行REOF 分解。REOF 分解得到的第一模態(tài)的方差可以占到總方差的34.5%,可見該模態(tài)能夠反映春季熱帶大西洋海溫異常變化的主要特征。從其空間分布可知(圖1a),海溫異常區(qū)域從非洲北部海岸向西擴(kuò)展,表現(xiàn)為熱帶大西洋北部海溫異常的一致變化,該模態(tài)被稱為熱帶大西洋北部模態(tài)[14]。將REOF 分解得到的第一模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)定義為熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)。從熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)可知(圖1b),春季熱帶大西洋北部海溫異常表現(xiàn)出較強(qiáng)的年際變化,其中指數(shù)最大值出現(xiàn)在2010年,最小值出現(xiàn)在1989年和1994年。
由上可知,春季熱帶大西洋北部模態(tài)可以充分體現(xiàn)春季熱帶大西洋北部海溫異常的變化。因此,選取圖1b 中的熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)大于1 的年份為熱帶大西洋北部海溫偏暖年、小于-1的年份為熱帶大西洋北部海溫偏冷年,共得出5個(gè)偏暖年(1980年、1981年、1998年、2005年、2010年)和7 個(gè)偏冷年(1985年、1986年、1989年、1994年、2009年、2014年、2015年),下文對(duì)要素場(chǎng)進(jìn)行偏暖、偏冷年份分析時(shí)將采用上述年份。
圖1 1979—2016年春季熱帶大西洋地區(qū)SSTA 場(chǎng)REOF分解第一模態(tài) a. 空間分布;b. 標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)。
對(duì)圖1a 中海溫異常最為顯著區(qū)域(60~15 °W,5~25 °N)的各月海溫進(jìn)行均方差分析(圖2)。由圖2 可見,熱帶大西洋北部海溫異常年際變率具有明顯的季節(jié)差異,其中春季、夏季、秋季和冬季熱帶大西洋北部海溫均方差分別為0.43 ℃、0.35 ℃、0.35 ℃和0.38 ℃,可見熱帶大西洋北部海溫異常年際變率春季最強(qiáng),冬季次之,夏秋季最弱。
圖2 1979—2016年熱帶大西洋北部地區(qū)(5~25 °N,60~15 °W)平均SST 均方差的月變化(單位:℃)
圖3 給出了熱帶大西洋北部海溫的偏暖和偏冷年份海溫異常的合成分布,熱帶大西洋北部海溫的偏暖和偏冷年,春季海溫異常均主要位于熱帶大西洋北部地區(qū),海溫異常的中心值可以達(dá)到0.8 ℃或者-0.8 ℃(圖3a、3b)。此外,夏季熱帶大西洋北部仍有較為顯著的海溫異常,相對(duì)春季略有減弱,其海溫異常的中心值達(dá)到0.6 ℃或者-0.4 ℃(圖3c、3d)。這說明春季熱帶大西洋北部地區(qū)顯著的海溫異??梢猿掷m(xù)到夏季。
圖3 1979—2016年熱帶大西洋北部海溫異常偏暖年(a、b)、偏冷年(c、d)(等值線;單位:℃)的SSTA 合成分布深、淺陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。 a、c. 春季;b、d. 夏季。
圖4 為1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與我國(guó)盛夏降水距平的相關(guān)系數(shù)分布,相關(guān)系數(shù)的分布具有較為顯著的區(qū)域特征,長(zhǎng)江流域以南地區(qū)基本為負(fù)值,而以北地區(qū)基本為正值,其中我國(guó)華中地區(qū)為顯著正值區(qū)域,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.40,通過0.05 顯著性水平檢驗(yàn)。這表明,當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫偏暖(冷)時(shí),我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水將會(huì)顯著偏多(少)。
圖4 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與我國(guó)盛夏降水距平的相關(guān)系數(shù)分布 深、淺陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。
ENSO 現(xiàn)象作為熱帶海溫異常最強(qiáng)的年際信號(hào),不僅能影響到東亞夏季風(fēng)和我國(guó)夏季降水[1,3],而且對(duì)熱帶大西洋北部海溫也有影響[28]。因此,在分析春季熱帶大西洋北部海溫異常與我國(guó)盛夏降水異常聯(lián)系的時(shí)候,有必要去除ENSO 的影響。在下文分析中,熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)、降水和環(huán)流等要素場(chǎng)中的ENSO 信號(hào)都已去除。
圖5 給出了春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與我國(guó)盛夏降水距平百分率的相關(guān)系數(shù)和回歸系數(shù)的分布。從圖5a 可知,在去除ENSO 影響后,相關(guān)系數(shù)的分布與圖4 基本一致,春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水仍表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)關(guān)系。此外,當(dāng)熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)增加(減少)1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí),我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水比多年平均值偏多(少)10%以上(圖5b)。
綜上所述,在去除ENSO 影響后,春季熱帶大西洋北部海溫異常與我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水仍表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)關(guān)系。這說明春季熱帶大西洋北部海溫異常可以獨(dú)立于ENSO 外影響我國(guó)盛夏降水,即春季熱帶大西洋北部海溫偏暖(冷)時(shí),我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水將顯著偏多(少)。
圖5 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與我國(guó)盛夏降水距平百分率的相關(guān)系數(shù)(a)、回歸系數(shù)分布(b)深、淺陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。
為了研究春季熱帶大西洋北部海溫異常對(duì)我國(guó)盛夏降水異常影響的可能機(jī)制,下面將討論春季熱帶大西洋北部海溫異常與大氣環(huán)流異常的聯(lián)系。
圖6 給出了1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與盛夏500 hPa 位勢(shì)高度距平的回歸系數(shù)分布,我國(guó)東部以及西北太平洋地區(qū)為顯著的位勢(shì)高度正異常,均通過了0.1顯著性水平檢驗(yàn)。計(jì)算得到的春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與盛夏西太平洋副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.37,通過了0.05 顯著性水平檢驗(yàn),這說明當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫偏暖(冷)時(shí),西北太平洋地區(qū)盛夏對(duì)流層中層位勢(shì)高度將會(huì)顯著升高(降低),有利于西太平洋副熱帶高壓西伸(東撤),從而引起我國(guó)盛夏降水異常。
圖6 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與盛夏500 hPa 位勢(shì)高度距平的回歸系數(shù)分布 單位:gpm,深、淺陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。
為了進(jìn)一步分析春季熱帶大西洋北部海溫異常對(duì)盛夏西太平洋副熱帶高壓的影響,圖7 給出了熱帶大西洋北部海溫異常偏暖和偏冷年份時(shí)盛夏500 hPa 位勢(shì)高度場(chǎng)的合成分布,虛線表示盛夏時(shí)氣候平均態(tài)的588 dagpm 等值線。盛夏氣候平均態(tài)的西太平洋副熱帶高壓的西伸脊點(diǎn)位于130 °E 附近。當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫異常偏暖時(shí),盛夏西太平洋副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)顯著西伸到124 °E 附近,控制面積增大(圖7a);當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫異常偏冷時(shí),盛夏西太平洋副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)顯著東撤到133 °E 附近,控制面積減小(圖7b)。可見,當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫偏暖(冷)時(shí),盛夏西太平洋副熱帶高壓顯著西伸(東撤),影響范圍增大(減?。?/p>
圖7 1979—2016年熱帶大西洋北部海溫異常偏暖年(a)和偏冷年(b)盛夏500 hPa 位勢(shì)高度場(chǎng)的合成分布單位:dagpm,虛線為盛夏氣候平均588 dagpm 等值線。
圖8 為1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與盛夏850 hPa 風(fēng)場(chǎng)和整層垂直積分水汽通量及其散度距平的回歸系數(shù)分布。由圖8a 可知,中西太平洋地區(qū)為顯著的東風(fēng)異常,南海地區(qū)為顯著的東南風(fēng)異常,西北太平洋地區(qū)受到顯著異常反氣旋式環(huán)流的影響,在該異常反氣旋式環(huán)流的影響下,我國(guó)華中地區(qū)受到顯著西南風(fēng)異??刂疲▓D8a)??梢?,當(dāng)春季熱帶大西洋北部海溫偏暖時(shí),西北太平洋地區(qū)出現(xiàn)顯著異常反氣旋式環(huán)流,引起西太平洋副熱帶高壓顯著西伸[43](圖7a),使得來自西太平洋和南海地區(qū)的水汽在我國(guó)華中地區(qū)輻合(圖8b),導(dǎo)致我國(guó)華中地區(qū)降水增加;反之亦然。
圖8 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與盛夏850 hPa 風(fēng)場(chǎng)(a)(單位:m/s)和整層(1 000~300 hPa)垂直積分水汽通量(矢量;單位:g/(s·m))及其散度(陰影,深色(淺色)陰影代表輻散(輻合)區(qū)域;單位:g/(s·m2))距平的回歸系數(shù)(b)分布深、淺箭頭和陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。
以上分析已經(jīng)表明春季熱帶大西洋北部海溫異常與盛夏西太平洋副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)以及西北太平洋地區(qū)的異常反氣旋式環(huán)流具有顯著聯(lián)系,下面對(duì)其中可能的物理機(jī)制進(jìn)行討論。圖9 為1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與春季、初夏(6月)和盛夏850 hPa 旋轉(zhuǎn)風(fēng)場(chǎng)和流函數(shù)距平的回歸系數(shù)分布。春季時(shí),熱帶大西洋北部海溫正異常通過非絕熱加熱作用,在北大西洋到副熱帶東太平洋地區(qū)的對(duì)流層低層激發(fā)出Gill 型Rossby 波[44],使該地區(qū)出現(xiàn)異常氣旋式環(huán)流(圖9a),引起熱帶大西洋北部地區(qū)對(duì)流層低層(上層)的氣流輻合(輻散),其結(jié)果帶來了熱帶大西洋北部地區(qū)上空氣流的異常上升,通過大西洋和太平洋之間的垂直環(huán)流異常[45],導(dǎo)致中太平洋地區(qū)對(duì)流層低層(上層)的氣流輻散(輻合),有利于西北太平洋低層出現(xiàn)異常反氣旋式環(huán)流[29,35](圖10a 和10d)。初夏到盛夏時(shí),隨著中太平洋地區(qū)的低層輻散氣流區(qū)的加強(qiáng)以及西移(圖10b、10c 和圖10e、10f),西北太平洋地區(qū)的異常反氣旋也進(jìn)一步加強(qiáng)(圖9b、9c),從而引起西太平洋副熱帶高壓加強(qiáng)西伸[43](圖7a)。
圖9 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與850 hPa 旋轉(zhuǎn)風(fēng)(矢量;單位:m/s)和流函數(shù)(等值線;單位:106m2/s)的回歸系數(shù)分布 深、淺箭頭和陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn) a. 春季;b. 初夏;c. 盛夏。
前文的觀測(cè)資料表明春季熱帶大西洋北部地區(qū)海溫異常通過影響大西洋到太平洋間的垂直環(huán)流異常,導(dǎo)致中太平洋地區(qū)對(duì)流層低層(上層)的氣流輻散(輻合),有利于西北太平洋低層出現(xiàn)異常反氣旋式環(huán)流,并且這一過程可以一直持續(xù)到盛夏。為了驗(yàn)證這一機(jī)制,本文設(shè)計(jì)了一組控制試驗(yàn)和兩組敏感性試驗(yàn)??刂圃囼?yàn)的下邊界強(qiáng)迫采用氣候態(tài)的月平均海溫和海冰,連續(xù)積分20年,將后10年的樣本作為敏感性試驗(yàn)的初始場(chǎng)并進(jìn)一步積分,得到兩組每組各10 個(gè)樣本的敏感性試驗(yàn)。在控制試驗(yàn)中下邊界強(qiáng)迫的區(qū)域(60~15°W,5~25 °N)加入圖3 中對(duì)應(yīng)區(qū)域的海溫異常(其他區(qū)域不做更改),并作為敏感性試驗(yàn)的下邊界強(qiáng)迫。敏感性試驗(yàn)中,春季和夏季同時(shí)加入正海溫異常的試驗(yàn)記為暖位相試驗(yàn);春季和夏季同時(shí)加入負(fù)海溫異常的試驗(yàn)記為冷位相試驗(yàn)。
圖10 1979—2016年春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)與850 hPa(a、b、c)輻散風(fēng)(矢量;單位:m/s)和速度勢(shì)(等值線;單位:106m2/s)的回歸系數(shù)分布(深(淺)色箭頭和深(淺)陰影區(qū)域通過0.05(0.1)顯著性水平檢驗(yàn))200 hPa(d、e、f)輻散風(fēng)
圖11 給出了盛夏850 hPa 旋轉(zhuǎn)風(fēng)和流函數(shù)以及850 hPa 和200 hPa 輻散風(fēng)以及速度勢(shì)的暖位相與冷位相試驗(yàn)的差值分布。當(dāng)熱帶大西洋北部地區(qū)海溫偏高時(shí),在北大西洋到副熱帶東太平洋地區(qū)激發(fā)出異常氣旋式環(huán)流(圖11a),并伴有對(duì)流層低層(高層)異常氣流(輻散)輻合,同時(shí)中太平洋地區(qū)對(duì)流層(高)低層出現(xiàn)異常氣流(輻合)輻散(圖11b 和11c),從而在西北太平洋地區(qū)引起異常反氣旋式環(huán)流(圖11a),這與觀測(cè)結(jié)果較為一致。但相比于觀測(cè)結(jié)果,模擬的西北太平洋異常反氣旋式環(huán)流的位置偏東偏北(圖9c)。
圖11 熱帶大西洋北部海溫異常暖位相與冷位相試驗(yàn)的盛夏850 hPa 旋轉(zhuǎn)風(fēng)(a)(矢量,單位:m/s)和流函數(shù)(等值線,單位:106m2/s)以及850 hPa(b)、200 hPa(c)輻散風(fēng)(矢量,單位:m/s)和速度勢(shì)(等值線,單位:106m2/s)的差值分布深、淺箭頭和陰影區(qū)域分別通過0.05、0.1 顯著性水平檢驗(yàn)。
圖12 為盛夏降水的暖位相與冷位相試驗(yàn)的差值分布,當(dāng)熱帶大西洋北部地區(qū)的海溫偏高時(shí),盛夏時(shí)我國(guó)長(zhǎng)江以北地區(qū)降水偏多,而以南地區(qū)降水偏少,這與觀測(cè)結(jié)果基本一致(圖5b)。但是由于模擬結(jié)果的西北太平洋地區(qū)的異常反氣旋式環(huán)流偏東偏北,所以降水異常顯著區(qū)域隨之向東北方向移動(dòng),位于我國(guó)東北以及朝鮮半島地區(qū)附近。
圖12 熱帶大西洋北部海溫異常暖位相與冷位相試驗(yàn)的盛夏降水的差值分布 深(淺)陰影區(qū)域通過0.05(0.1)顯著性水平檢驗(yàn)。單位:mm/dag。
本文利用Hadley 中心的海表溫度資料、全國(guó)160 站降水以及NCEP-DOE AMIP-II 再分析資料,對(duì)春季熱帶大西洋北部海溫異常變化特征及其對(duì)我國(guó)盛夏降水異常的影響進(jìn)行了初步研究,得到以下結(jié)論。
(1)熱帶大西洋北部整體一致性變化是春季熱帶大西洋海溫異常REOF 分解的第一模態(tài),其方差貢獻(xiàn)率為34.5%。熱帶大西洋北部海溫年際變率異常具有明顯的季節(jié)變化,春季最強(qiáng),冬季次之,夏秋季最弱。
(2)春季熱帶大西洋北部海溫異常與我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水有顯著的正相關(guān)關(guān)系,在去除ENSO 影響后,該正相關(guān)關(guān)系仍然顯著。當(dāng)春季熱帶大西洋北部模態(tài)指數(shù)增加(減少)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí),我國(guó)華中地區(qū)盛夏降水比多年平均值偏多(少)10%以上。
(3)春季熱帶大西洋北部海溫異常通過影響太平洋地區(qū)大氣環(huán)流異常,從而引起我國(guó)盛夏降水異常。春季熱帶大西洋北部的海溫正異??梢约ぐl(fā)出Rossby 波,在熱帶大西洋西北部和熱帶東太平洋北部產(chǎn)生異常的氣旋式環(huán)流,引起上述區(qū)域的對(duì)流層低層(上層)大氣出現(xiàn)異常輻合(輻散),并通過熱帶大西洋北部地區(qū)和太平洋之間的垂直環(huán)流異常,在中太平洋地區(qū)對(duì)流層低層大氣出現(xiàn)異常輻散,有利于西北太平洋地區(qū)產(chǎn)生異常反氣旋式環(huán)流,異常反氣旋西北側(cè)的西南氣流有利于水汽輸送至我國(guó)華中地區(qū),使該地區(qū)降水偏多。且這種影響可以通過熱帶大西洋北部海溫異常的持續(xù)性,從春季一直持續(xù)到盛夏。