中国科学院大气物理研究所的最新研究揭示,在年际变化的尺度上,北大西洋海温三极子正异常使得春季青藏高原大气热源增强。这一成果发表在9月的Climate
Dynamics
上。

对于多数厄尔尼诺事件而言,它们在北半球春夏季萌生,到冬季达到顶峰后,在第二年春夏季的光华中消亡。但今年的厄尔尼诺事件,在繁华竞放之时孤负这一定律,并很可能将在未来数月继续发展。或许这在观测史中都是寥寥无几,难以参考;不仅是赤道太平洋,包括其他大洋的变幻,破碎中沉浮的北极海冰,青藏高原迎春的烟雪,这些都指向了一个复杂的春夏环流,混沌迷雾中的风云变幻,会给我国的天气造成何种影响?

青藏高原是世界上海拔最高、地形最复杂的高原,其热力强迫对东亚乃至全球大气环流和天气气候有重要影响。前人关于高原大气热源重要性的研究较多,而关于其变率的影响因子的研究较少。

1.1 海洋传说

大气所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室崔扬帆等结合资料诊断和数值模拟,揭示了晚冬到早春的北大西洋涛动可引起北大西洋海温的三极子分布型并维持到4月份,该海温三极子的暖核该会激发出大气定常Rossby波列并传播至高原北部,通过加强高原上空西风急流使得高原地表感热和大气热源增强,进而有利于东亚夏季风环流和降水的加强。这一工作提出了前期北大西洋海气遥强迫通过调制青藏高原热力强迫从而影响东亚夏季风变率的一种途径。

1.1.1 ENSO

论文信息:Cui YF and Duan A, Wu GX, Liu YM, 2014: Interannual
variability of the spring atmospheric heat source over the Tibetan
Plateau forced by the North Atlantic SSTA.
Climate Dynamics
(doi:10.1007/s00382-014-2417-9).

自2018年春季中等强度的拉尼娜事件结束后,赤道中东太平洋开始了逐渐增暖的过程,至夏季除南美沿岸外表层海温距平均已转为正值。而自秋季起,赤道中东太平洋出现了进一步的增暖,至当前已接近厄尔尼诺事件阈值,而NOAA与NCC等部分机构已经宣布一次厄尔尼诺事件形成。

文章链接

图片 1

图片 2

图1:2018年12月-2019年2月的海温距平

图示:晚冬的北大西洋三极子海温异常的暖中心在春季激发出定常正压Rossby波列传播至高原的北部,使得高原上空的西风急流增强。图中红色代表北大西洋地区暖海温异常,绿色代表北大西洋地区冷海温异常,绿色线为高原,黑色及红色线为位势高度异常代表波列。

当前的赤道中东太平洋暖事件很有独特之处。首先从空间上而言,本次在整个赤道中东太平洋海表都有显着增暖,但最大增暖中心偏向日界线附近的中太平洋,可以说兼有中部型和东部型厄尔尼诺事件的特征,突出表现为前者。而在事件的时间演变上更是特殊:通常而言,ENSO事件表现为显着的锁相特征,即通常为夏季发展,在北半球冬季达到事件顶峰,而在次年春夏季衰减;但是本次事件在夏末到秋季发展,冬季并未出现着的顶峰,而至今仍有继续增强的趋势,可以说是反锁相特征的一次事件。

在当前的大气响应方面,从过去一年的热带太平洋海温与850hPa纬向风场异常的时间序列看,在北半球夏季之后,整个赤道中东太平洋开始了明显增暖,但最大增暖区域始终稳定在日界线附近的中太平洋区;而自北半球秋季起,日界线西侧也开始稳定出现异常赤道西风,表明日界线附近的赤道中太平洋开始出现稳定低空异常辐合,这一点在进入冬季后更加明显;而从冬季的200hPa势函数看,全球热带区域准定常波已经呈现显着的2波型,包括最强烈的异常上升支则正位于日界线西侧附近,表明热带太平洋地区的Walker环流已经响应赤道中太平洋的显着增暖而稍有东移。而这样的热带地区大气响应,也通过热带对流活动的潜热加热与激发遥相关波列,影响到热带外区域的环流。在过去的冬季,东亚地区最为典型的响应便是副热带西北太平洋的反气旋异常,位于反气旋西北侧的我国南方大部地区出现了显着的低空西南风异常与偏强的水汽输送,这也是导致冬季我国南方众多地区出现异常持续阴雨的直接原因。这是由日界线西侧的赤道中西太平洋区域的异常活跃对流(显着的OLR负异常)与潜热加热偏强的强迫所致。在加热区西北侧,出现了与Gill响应高度吻合的显着气旋式环流,随后这一波列继续向西北方传播,在西北侧的东亚近海出现一个下沉波列区,并与Walker环流东移后,菲律宾群岛周边对流活动减弱造成的对流冷却激发的响应叠加,形成了这一异常反气旋环流。可以说,当前热带与热带外太平洋沿岸的大气环流,对本次厄尔尼诺事件已经有明显响应;而这个已稳定在日界线附近的Walker异常上升支,将有利于异常偏暖的表层水在日界线附近区域的堆积,并促进后续西太平洋西风爆发和激发的海洋温跃层内暖性K波并传播,这将有利于后续厄尔尼诺事件的进一步发展。

图片 3

图2:同图1,但为同期200hPa速度势函数距平。

图片 4

图3:全球赤道地区的Walker环流异常,填色阴影代表垂直速度距平(单位:0.01Pa/s),矢量箭头为纬向风-垂直速度合成(垂直速度放大了100倍)

图片 5

图4:同图1,但为同期OLR距平与700hPa风场距平

而在热带洋区的垂直剖面上,可以看到赤道中东太平洋上层区域的总体热含量正距平显着发展,这也对应着当前厄尔尼诺事件的稳步发展;而当前在热带太平洋日界线东侧的温跃层层面上出现了相当强烈的大范围暖异常,其中核心区域位于150°W附近,温度距平达到了+4℃以上,这对应着一次显着东传的暖性下沉Kelvin波过程。本次过程和1月底以来日界线附近持续的赤道西风爆发过程有密切联系,在海表异常赤道西风应力的平流与动量下传的激发下,该暖性下沉Kelvin波得以出现振幅发展并沿着温跃层赤道潜流区东传。考虑到赤道Kelvin波的特征相速度,本次暖性Kelvin波过程将在1-2个月后抵达东边界,此时南美西海岸和赤道东太平洋地区的SSTA与温跃层深度将明显增加;不过值得注意的是,由于当前热带低频振荡的影响,日界线和东侧海区的赤道西风异常已经大幅减弱,在短期内温跃层的赤道Kelvin波后续发展将受到一定限制;但由于异常准定常上升支已经稳定到日界线西侧,西太平洋远洋的偏强赤道西风仍将维持,后续仍将从日界线西侧的温跃层区域激发东传暖性K波,这也是支持厄尔尼诺事件后续发展的重要海洋动力学过程。当然,由于温跃层暖性K波和混合层暖水厚度有限,虽然前期发展过程类似,但本次很难发展到2014-2016年超强厄尔尼诺事件的水平。

图片 6

图5:过去两年间赤道太平洋地区的850hPa纬向风异常、海表温度距平和20℃等温线深度距平。

此外,热带外地区的海洋与大气信号也可以作用于热带地区,从而对ENSO等热带海气变率造成一定影响。当前在热带外区域方面,副热带东北太平洋区域出现了类似PMM正位相的模态,这将导致随后的夏秋季赤道中太平洋显着的西风异常和对流活动,并促进表层暖水和次表层暖性K波进一步东传,与对流活动区域进一步东扩,将有利于夏秋季厄尔尼诺事件继续发展;不过值得注意的是,由于南极半岛附近海冰的偏多与SPO负位相配合下,当前秘鲁寒流有所偏强,这将导致南美沿岸到东太平洋地区在当前存在一定程度偏冷,而这一海温异常也会进一步与大气作用而维持,这将一定程度上阻碍厄尔尼诺事件的发展,而空间型上也将使得东太平洋和南美沿岸增暖较弱甚至偏冷。

总体而言,本次厄尔尼诺事件将成为一次反锁相特征的事件,会在今年春夏季继续有所发展。在强度上,最有可能成为一次中等或中等偏强的厄尔尼诺事件,但在春夏季发展过程中,总体ONI指数仍然在+1附近,属中等偏弱水平;在空间型上,总体空间型表现为赤道中东太平洋全线增暖,但集中在日界线附近的中太平洋区域,而赤道东太平洋增暖较弱;而在事件的时间演变上,今年不仅成为少有的反锁相特征的厄尔尼诺事件,也将自然成为一次“发展早型”的厄尔尼诺事件(大多数ENSO事件是在北半球夏季前后达到阈值标准),这也将是历史上少有的情况——先前绝大多数中部型ENSO事件都属于发展偏晚型。可以说,本次厄尔尼诺事件将成为一次特征相当独特的事件。

而在其后续带来的影响上,由于当前本次事件已经发展成型且太平洋低纬度环流已经有显着响应,可以预见随着事件在春夏季的发展,响应也将进一步增强,主要机制为日界线附近较强对流活动的潜热加热激发的波列与大气桥响应。当然要考虑到ENSO激发响应的非线性特征,注意本次事件的时间演变与空间型特征,这将导致大气响应较通常的厄尔尼诺事件偏早,且因潜热加热区域偏西偏北而导致波列也对应地偏西偏北;此外,ENSO扰动信号与气候态周年演变间的相互作用也是一个不可忽视的过程。总体而言,这将导致今年夏季菲律宾群岛周边的热带对流活动受到抑制,同时副高略有偏南,脊线总体呈现西南-东北向,其中在春季至夏季前期副热带西北太平洋反气旋异常将维持,副高偏南偏西的概率更高;但随着气候态上夏季风期的到来,在进入夏季后,ENSO强迫将更倾向一个西北向传播的Rossby波波列,由于届时加热源较通常的厄尔尼诺事件偏西偏北,激发的波列也将出现这样的移动,此时副高将不会明显偏南,但会相对偏东。

1.1.2 北太平洋中纬度变率——PDO&NPGO

太平洋年代际涛动为20°N以北的北太平洋区域SSTA之EOF1模态,最显着的特征表现为北太平洋暖流区与北美西海岸(阿拉斯加~下加利福尼亚半岛)间的反相SSTA模,虽然以其最显着的年代际变率得名,但也存在显着的年际变率,这与ENSO强迫激发的球面遥相关波列引起的中纬度海气相互作用有关。而在20世纪90年代起,北太平洋环流模这一EOF2模态逐渐显着,在近些年的解释方差甚至可以和PDO可以抗衡,这一转变可能和ENSO空间型转变下,所激发响应位相发生变化的影响,以及热带外海气作用有关。

就目前看,当前PDO指数为弱负值,其中空间模态上表现为北太平洋暖流区一致偏暖,但偏暖区域较常年主轴区偏南。这与冬季日界线西侧附近异常对流活动直接相关,潜热加热异常所激发的两个对流层低层异常反气旋,分别位于副热带西北太平洋与阿留申群岛南侧,二者南侧的异常东风通过WES机制减弱风速与蒸发,使得海温正异常发展;而北美西海岸区域较为复杂,在加州至夏威夷北侧因东北风的平流作用与风速增强已经出现明显SSTA负异常发展,但阿拉斯加湾与夏威夷东侧仍然有明显暖异常;不过当前PDO总体偏向负值的模态,与大多数厄尔尼诺事件发展期也有着明显不同。

图片 7

图6:1963年至今PDO指数的演变

图片 8

图7:同图1,但为同时期北太平洋地区海表温度距平,风速距平(等值线,单位:m/s)和1000hPa风场距平

考虑到热带外大气的响应滞后于热带地区海表信号2-4个月,而ENSO的潜热加热影响仍然集中在日界线西侧附近,对北太平洋热带外区域造成的遥相关型将在这个春季大体维持且有所增强,因此当前北太平洋的海温异常与大气异常型仍将在春季维持。而随着后期赤道东太平洋的明显增暖,潜热加热区域也将进一步扩张东移,激发的遥相关型也可能在夏季向东南方移动。而与此同时,由于近地面各物理量场气候平均态的季节性变化(如气压带/风带在春夏季的北移),考虑到WES机制,这样的海温异常模态将随着季节演变向北移动,而副热带地区因东风异常的叠加,SSTA将明显下降。这一海温信号将随着副热带东风应力作用下,以热带外西传Rossby波形式向西传播,并影响到夏季西北太平洋副热带地区SSTA;同时也会通过感热等方式影响到北太平洋中高纬度地区环流异常型,对东北亚地区也存在着显着影响。

1.1.3 太平洋经向模:PMM

PMM是扣除ENSO相关模态后的热带太平洋主导模态,时间演变上通常在春季强度最强(但未达到ENSO的季节锁相),而空间特征表现为夏威夷以东的东北太平洋海区和加拉帕戈斯群岛附近的赤道东太平洋冷舌区的经向偶极。一般认为,这是在东太平洋气候态SST经向不对称的基础上,由热带地区和中纬度变率的影响在WES机制下发展;同时也有研究认为这在随后的夏秋季会对ENSO事件的发展演变起到一定的调制作用。

图片 9

图8:PMM对应的海温异常与10m风场模态和降水异常

当前也正是出现了较典型的PMM正位相模态,尤其以夏威夷东侧与中太平洋附近的正距平最为明显。结合副热带SSTA信号演变的规律以及气候态的转变,北半球夏季时正位相中心将明显西移,同时在西侧激发出Matsuno-Gill对流响应,导致西侧的副热带西北太平洋远洋出现显着气旋式环流,使得暖池区气旋式环流异常进一步东扩,并对应副热带高压的偏弱和偏北,以及西北太平洋远洋地区的对流活跃。而同时,注意到PMM对ENSO发展过程的调制,在远期容易引发赤道东太平洋北侧的对流发展,这也使得后期ENSO暖事件位相状态的发展——当然这一过程较为缓慢。

1.1.4 西北太平洋海区概况

受前期对流活跃造成的云-SST反馈,以及异常赤道西风的发展,热带西北太平洋暖池区在过去的冬季海温略有偏低,这也导致随后对流活动的偏弱与激发的Walker环流异常下沉支与低空异常反气旋。而随着反气旋的稳定发展,其东南侧的异常东北风通过WES机制使得当地风速与蒸发偏强,造成进一步的冷却。

1.1.5 印度洋

印度洋大部位于低纬度区域,且正位于亚洲夏季风的上游,也是亚澳季风系统活动的重要下垫面,沃克环流,季风环流交汇于此,因此通过海气相互作用,印度洋对亚澳季风区乃至全球气候都有重要的影响。下文将介绍热带印度洋和副热带南印度洋对夏季气候的影响。

IOBW(热带印度洋洋盆模态)

IOBW为热带印度洋SST的EOF1模态,表现为整个热带印度洋区域海温一致的变化。通常认为,在ENSO事件发展期,该模态为热带印度洋海表温度对ENSO强迫的响应,是直接受ENSO强迫所致(具体机制包括直接调控Walker环流的大气桥、赤道中东太平洋对流加热激发的东传暖性Kelvin波抑制对流等),而在ENSO衰减期对春夏季印太季风区环流造成影响的“电容器机制”中,热带印度洋又是关键的“电容器”区域,当地海表与大气对ENSO的滞后响应,成为在次年夏季延续ENSO影响的重要机制。

图片 10

图9:过去两年间IOBW指数的演变

当前热带印度洋总体呈现略偏暖状态,其中北印度洋大部和赤道地区以接近常年为主而热带-副热带南印度洋明显偏暖。这样的海温模态与当前热带准定常波呈现显着的2波型有明显联系,其中上升支分别位于日界线附近与非洲大陆-西印度洋一带,前者对应正在发展的中部型厄尔尼诺事件激发的响应,而后者则与热带印度洋和大西洋区域的变率明显相关。中部型厄尔尼诺事件影响到太平洋Walker环流异常,通过大气桥机制在热带南印度洋激发出显着的下沉支,并与热带印度洋区域的准定常波下沉支叠加,使得热带南印度洋激发出低空异常反气旋并抑制了对流活动,导致SSTA正异常显着发展。不过值得注意的是,当前在日界线附近的速度势负异常较非洲一侧偏弱,表明当前中部型厄尔尼诺造成的响应仍然有限,热带印度洋与非洲大陆间的Walker环流异常与当地海区的相互作用是冬季热带南印度洋增暖与IOBW正异常发展的主力。不过随着未来厄尔尼诺事件发展,日界线附近的异常上升支也将明显增强,考虑到这个相对于多数厄尔尼诺事件偏西的异常上升支位置,这将导致印度洋一侧的下沉支也相对偏西而偏向印度洋中部。在此影响下,热带印度洋总体将出现一定程度增暖,以中部地区最为明显;但由于当前由ENSO引发的Walker异常环流圈强度有限,还不足以导致较强的下沉运动与增暖;此外热带东南印度洋偏强的信风将逐渐使得当地蒸发和苏门答腊沿岸涌升流增强,使得热带东南印度洋将在未来快速冷却。

TIOD(热带印度洋偶极模态)

TIOD即热带印度洋SST的EOF2模态,表现为热带印度洋东西岸类似ENSO的偶极格局。作为印度洋明显的SSTA纬向振荡,TIOD对纬向季风环流和印太沃克环流支的调控作用十分明显;而它又连接了海洋性大陆区域,这样TIOD同时和ENSO/太平洋沃克环流圈影响相关,通常被认为是印太齿轮中的重要一部分。而与IOBW一样,TIOD也有很明显的季节性锁相特征,但锁相时间提前至8-10月,这可能是由于此阶段印度洋气候态有利于TIOD事件发生。

图片 11

图10:TIOD正位相和负位相大气环流异常的模型

图片 12

图11:同图9,但为TIOD指数演变

自去年夏季起,随着赤道东印度洋持续的东南风应力异常,苏门答腊海岸的离岸流明显增强,对应有东南印度洋的显着冷却与夏末-秋季一次显着的TIOD正位相事件形成,不过由于季节性锁相特征,当前海表模态已经十分微弱,而先前的信号,则已经是风应力作用下潜入海表之下,在温跃层的复杂海洋动力学过程。在前期TIOD正位相的热带印度洋海气状态下,赤道印度洋表面在先前秋冬季存在持续东风应力异常,导致赤道南侧存在明显的反气旋式应力异常与伴随而来的Ekman异常辐聚下沉,导致赤道外东印度洋温跃层出现一个异常暖区,并以暖性Rossby波形式在温跃层内西传,直至西南印度洋穹窿区。这个位于塞舌尔以南的区域,是气候态上低纬度印度洋温跃层最浅的一个区域,对应有海温变率极大值区,也是温跃层-上混合层水团交换最明显的区域。随着暖性R波的到达并上涌,热带西南印度洋已经出现了显着的增暖,并逐渐造成一个跨赤道不对称的经向海温型(南印度洋偏暖而北印度洋增暖较弱)与跨赤道北风异常。这将在之后进入夏季风期时,导致南亚夏季风显着偏弱。

图片 13

图12:同图1,但为印度洋地区海温异常与850hPa风场异常

南印度洋副热带偶极

SIOD是北半球冬春季存在于副热带南印度洋区域的纬向偶极子模态,而SIOD和TIOD间的相互作用也是影响印度洋内部变率的一个重点。受热带印度洋的TIOD事件的强迫,秋季热带东南印度洋出现显着离岸流并伴有显着的东南风增强,配合热带南印度洋下沉支叠加,在热带南印度洋出现了激发出了低空异常反气旋环流,在这样的风应力异常作用下,SIOD发展出了一次显着的正位相事件。考虑到季节锁相特征,在春夏季本次事件将会逐渐减弱,但其对大气的影响将持续下去。在夏季风时期,SIOD正位相将导致马斯克林高压偏弱而澳大利亚高压相对偏强,此时菲律宾和东侧新几内亚跨赤道气流容易偏强而索马里急流相对偏弱,容易导致西北太平洋季风活跃而南亚夏季风偏弱,并通过季风区的异常对流活动,激发出向热带外地区的遥相关影响。

图片 14

图13:同图9,但为SIOD指数演变

1.1.6 大西洋概况

大西洋Ni?o型

类似赤道太平洋着名的ENSO状态,赤道东大西洋冷舌区也存在信风松弛和海温异常上升的状态,称为“大西洋Ni?o型”,通常在6-8月温跃层最浅时锁相。只不过由于大西洋洋盆尺度小,Bjerknes反馈不如太平洋明显,但也有研究认为它能在全球范围内的热带海气相互作用中起到一定辅助性调制作用,也能通过巴拿马地桥区域的大气桥等机制影响到太平洋过程。

随着热带地区Wave2型准定常波的建立,西非地区存在有一个异常上升支发展,使得赤道大西洋异常西风逐渐发展,当地表层SST也将显着增暖,并在今夏可能发展成一次正位相事件。在此作用下,横跨大西洋的Walker环流上升支将偏向西非一侧,使得当地深对流活跃的同时将导致南美一侧的下沉,同时通过跨巴拿马地峡的大气桥作用,将使得南美沿岸和赤道东太平洋区域异常下沉支维持,对应当地低空显着偏强的信风,通过Ekman输运和平流作用将有助于南美西海岸涌升流的偏强与当地海温的偏低,这将对未来厄尔尼诺事件的发展和空间型有明显影响。

大西洋跨赤道经向模

相比于赤道地区纬向异常模态的大西洋Nino型,热带大西洋更显着的海温模态当属AMM,它表现为跨赤道的SSTA不对称经向异常模态,与相伴随的大气环流场异常,与热带太平洋海区PMM模态集中在赤道以北一侧也有明显不同;但和PMM相同点在于其锁相期出现在春季,这与3月前后大西洋ITCZ最靠南有关,此时微小经向扰动最容易激发出显着的异常。

图片 15

图14 同图8,但为AMM对应的物理量异常

而在当前,正是这一模态重要的锁相期,热带大西洋海温出现了显着的AMM负位相状态,表现为热带南大西洋的显着偏暖和赤道北侧区域的偏冷,并伴有跨赤道的北风异常,这样的风场又将通过WES机制进一步维持这一海温异常型,这一海温异常模态将维持到初夏。

图15是3-5月AMM与PMM对随后6-8月全球SST与降水异常的回归分析。可以看到,AMM和PMM不仅对所在区域有着显着超前影响,也可以通过海温异常激发的异常对流活动伴随的响应,以Rossby波形式向西传播,在PMM影响向西传播到日界线西侧后,AMM也可以通过巴拿马地峡区域的大气桥等机制影响到东太平洋区域,且两个模态的响应间呈现较显着负相关;同时值得注意的是,春季AMM对夏季北印度洋海温与降水也存在洋盆尺度的较显着正相关,但PMM的相关则不显着,这表明热带大西洋除了以Matsuno-Gill响应激发的西传大气Rossby波外,还可能存在东传至非洲大陆和印度洋的机制,这一过程应当与对流活动伴随的大气暖性Kelvin波相关。

图片 16

图15:1981-2018年3-5月PMM指数与AMM指数分别对随后6-8月月降水率(a、b,单位:mm/day)与海温的回归分析,打点区域为通过0.10显着性检验区域

以当前情况与上述分析结合,可以得出:在当前AMM负位相模态影响下,向西激发的响应将通过巴拿马地峡和Walker环流大气桥影响东太平洋地区,在夏季延续PMM正位相影响;而同时这一模态将促进热带北大西洋在随后春夏季的冷却,在东传的大气K波作用下使得热带北印度洋也将有一定冷却,抑制当地的显着增暖过程。这将在夏季风期使得南亚夏季风的一定程度上的减弱,同时西太平洋副高强度也将因此出现一定减弱。

NAO/NAT

NAO是大气中纬度变率中的重要模态,而在季节尺度上这样的大气振荡型强迫出海表温度的响应,对应出现北大西洋地区北向南的三极子SSTA的异常即NAT。

图片 17

图16:NAT海温模态

自冬季后期至今,NAT/NAO总体正处在显着正位相状态,副热带北大西洋区域逐渐发展的反气旋式风应力异常,使得热带北大西洋区域出现了显着偏强的信风,导致蒸发增强并显着降温;而赤道大西洋西非地区异常上升支区域活跃对流激发的波列也对此有一定贡献。

在NAO/NAT正位相事件影响下,春季中高纬度很有可能出现大西洋洋中槽-西北欧阻塞-中亚异常槽-贝加尔湖异常脊位状态;而信号延伸到夏季时,考虑到NAT对EAM的年际作用,当前NAT正位相事件将使得东亚夏季风更容易偏弱,后期这一信号将逐渐减弱。而在热带北大西洋方面,当前这里的冷却首先将通过巴拿马地峡区域大气桥,激发出赤道东太平洋沿岸的东北风异常,并引发较显着离岸Ekman输运和沿岸补充上升流,使得这一地区SSTA负异常显着发展并随平流作用向西延伸,将导致赤道东太平洋和南美沿岸的一定冷却,也将影响到厄尔尼诺事件的发展和空间型;此外,热带北大西洋的海温异常也将激发向西传的遥相关波列,出现并通过大气桥作用导致夏季西北太平洋副高出现一定程度的偏弱。

1.2 冰雪圈

冰雪圈在极地和高海拔地区的气候系统内部作用中扮演了重要角色,也在全球的热量收支平衡中起到了巨大作用。其中,海冰与陆地积雪是季节变率较大的成员,它们的变化对季节尺度的全球或区域气候影响较明显。下文将主要分析当前极地海冰与北半球陆地积雪的影响。

1.2.1 北极海冰

在过去的秋冬季,北极海冰增长仍然较历史同期缓慢,甚至在异常频繁的极地低空增暖作用下多次出现净融化阶段。据NSIDC数据,今冬北极海冰覆盖面积已于2019年3月13日创下,此时北极海冰总面积约为1477.7万km?,创下了卫星观测记录以来周年极大值的第八低值。至此,不仅仅再是夏季融冰期,在冬季北极海冰也出现了明显的融化趋势和年际变率,当地气候可能会面临危机并造成深远影响。

图片 18

图17:北极海冰覆盖面积的时间演变

在空间分布上,格陵兰岛东侧、新地岛西北侧、白令海西部和巴伦支海海冰面积和密集度处在显着偏低状态,尤其是格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛间的弗拉姆海峡出现了一道显着的融冰舌;而西伯利亚沿岸、格陵兰西侧戴维斯海峡和加拿大北极群岛的海冰密集度则接近常年甚至略偏大。这和今年冬季环流型下,北冰洋地区偶极型极涡和活跃的阻塞活动(尤其白令海-波弗特海阻塞)对应的直接热力场作用,以及此环流型下偏强的波弗特海冰漂流和偏弱的穿极漂流,以及楚科奇海北侧异常气旋环流等动力作用都用关联。这也将影响到春夏季极地和极地外气候。

图片 19

图18:2019年2月北极海冰密集度异常

相关文章

网站地图xml地图