1970-1995和1996-2018年春季热带大西洋海温异常对欧亚大陆春季气候的不同影响

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本文利用NCEP/NCAR再分析数据集、NOAA和英国气象局哈德莱中心提供的逐月海表温度资料、University of Delaware提供的逐月降水资料和地表气温资料以及CAM5.1数值模式,利用统计诊断,如合成分析,回归分析等,分析了春季热带大西洋海温异常的时空分布特征,并在此基础上分别讨论了,1970-1995和1996-2018年春季热带大西洋海温异常对欧亚大陆气温和降水的不同影响以及可能原因。最后利用数值模拟对诊断分析结果进行验证,得到以下主要结论:(1)春季热带大西洋海温异常的大值区主要出现在热带大西洋东北地区,且在1995年前后,热带大西洋海温存在突然增暖的变化趋势。另外,局地海气相互作用可以通过风场-蒸发-海表面温度(Wind-Evaporation-Sea Surface Temperature,W-E-S)机制,使得热带大西洋海温异常得以维持和发展。(2)1970-1995和1996-2018年春季热带大西洋海温异常对欧亚大陆气温和降水的影响有所差异。1970-1995年期间,春季热带大西洋海温异常与欧洲北部、中国东南沿海地区和中南半岛的春季气温异常高度相关,但是以上气温的显著异常在1996-2018年期间均消失;相反,1996-2018年期间,我国东北华北地区以及中西伯利亚地区的气温暖异常十分显著,但1970-1995年期间不存在。另外,欧亚大陆的降水异常在1970-1995和1996-2018年期间也有差异:中南半岛和中亚地区的降水异常在1995年前后发生了由正转负的位相变换,欧洲西北地区的降水负异常在1995年之后消失,而我国东北地区的降水正异常在1995年之后变得更为显著。(3)春季热带大西洋海温异常与欧亚大陆气温和降水的年际关系发生改变,这归因于热带春季热带大西洋海温异常关键区可以激发出中高纬横跨大西洋-欧亚的纬向型波列,而1970-1995年期间欧亚大陆上空缺乏清晰的大气波列。1995年前后大气波列的不同可能是依赖于基本态的改变,导致在暖海温背景场下,从海洋向大气传输的地表热通量强度更大,范围更广,并伴有更为明显的降水正异常,使得从热带大西洋到欧亚大陆存在清晰的大气波列,反之,冷背景场则不存在。
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