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本文利用北极海冰面积(ArcticConcentration)、赤道中东太平洋海温和中国12-2月月平均资料以及SVD和Morlet小波分析技术,诊断研究了海冰、海温与我国冬季及各冬月气温之间的联系特征。
研究表明,北极海冰面积变化对我国冬季以及各冬月气温的年际变化有重要的作用,且以海冰面积超前气温3年左右、2年左右以及1-2月时最为显著。在这3个后延时间尺度上北极海冰面积与我国冬季及各冬月气温SVD第一模态的海冰系数与气温的相关场结构十分稳定。在相关场中,除西藏及其邻近地区外,其它地区均呈同步变化,同为正相关或负相关,且强相关区亦稳定出现在东北南部及其以南的我国中、东部地区以及河西走廊和新疆一带。这种结构的相关场在二者同期时仍然是存在的,但其相关水平一般低于海冰超前气温时的相关场。研究还表明根据第一模态海冰系数中10个最大的正系数和10个最小的负系数分别作出的海冰面积距平合成图对比十分明显。它们可看作是结构相反的两个海冰异常场,而与其相对应的气温标准化距平场的对比则更加明显。这不仅可进一步说明前期海冰面积变化与后期气温间的联系,同时还对气温的年际变化具有一定的预测意义。
1977-1978年可能是中国各冬月气温近50年来年际变化中的突变年份。这一结果是根据第一模态的海冰系数中10个最大正系数和10个最小负系数所对应的气温年份的分布得出的(对应的海冰年份只需向前推计算中所取的后延时间)。从本文的研究来看,这种突变来自于海冰面积的异常变化,它可对近50年来我国各冬月气温有逐渐增高的趋势作出一定的解释。
对比表明,赤道中东太平洋海温的变化对我国冬季及各冬月气温的影响是不明显的。不仅其相关水平不能与海冰相比较,且相关仅孤立地出现在某一后延时间上,不像海冰那样随着后延时间的变化是比较连续地变化的。
由此看来,在研究中国冬季以及各冬月气温年际变化的机理以及预测时,需要将目光更多地投向北极。本文的结果有待于数值摸拟工作得到进一步的证实。