【摘 要】
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在全球变暖的背景下,西南极和南极半岛是世界上增温最显著的区域,但是东南极地区(EA,30°W-150°E,66.5°-90°S)却未呈现出明显增温,1979-2014年南半球夏季(DJF)期间,更观测到东南极地区地表气温(SAT)呈递减趋势,而造成东南极降温的主要原因还不是很明确。之前研究强调了高纬度动力学和热带海温对南极地区SAT趋势的影响,而本研究基于观测和再分析资料的统计诊断以及数值模式敏感
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在全球变暖的背景下,西南极和南极半岛是世界上增温最显著的区域,但是东南极地区(EA,30°W-150°E,66.5°-90°S)却未呈现出明显增温,1979-2014年南半球夏季(DJF)期间,更观测到东南极地区地表气温(SAT)呈递减趋势,而造成东南极降温的主要原因还不是很明确。之前研究强调了高纬度动力学和热带海温对南极地区SAT趋势的影响,而本研究基于观测和再分析资料的统计诊断以及数值模式敏感试验,发现热带季节内振荡MJO(Madden-Julian Oscillation)活动的年代际变化通过大气遥相关,可以影响东南极SAT变化趋势。大尺度环流场异常及其相关的地表温度收支诊断显示,赤道印度洋(西太平洋)上的MJO对流活动可以通过激发向极传播的Rossby波波列引起极区大气环流异常,从而导致东南极地区的暖(冷)平流和绝热增温(冷却)异常。赤道地区MJO的活动存在年代际变化,与前期(1979-1996年)相比,近期(1997-2014年)南半球夏季(DJF)印度洋(西太平洋)上MJO事件发生频次减少(增加),通过热带-热带外遥相关,有利于东南极地区降温趋势的发生。当数据延长至20世纪后半世纪(1957-2010年),通过SVD分析也证实了南半球夏季南极地区SAT的长期变化特征与赤道上MJO的多年代际变化之间存在密切关系。为了进一步确认赤道MJO对东南极SAT的影响,设计并进行了NOAA/GFDL海汽耦合全球模式(CM2.5)低分辨率版本(LOAR)的模式敏感试验,模式的控制试验能很好地模拟出赤道地区MJO活动,且MJO在印度洋暖池区呈现出最强的信号。在敏感试验中,将MJO信号人为去除(即把热带地区预报场趋近于控制实验所得出的年循环及更长周期(大于90天)分量)后,东南极的SAT呈现出降温的特征。当模式只去除印度洋MJO时,东南极降温的趋势更为显著,证实了观测中MJO对东南极气温的影响。
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