黃 菲，高聰暉

（中國(guó)海洋大學(xué)物理海洋實(shí)驗(yàn)室山東省高校海洋－大氣相互作用與氣候重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島266100）

東亞冬季氣溫的年際變化特征及其與海溫和海冰異常的關(guān)系＊

黃 菲，高聰暉

（中國(guó)海洋大學(xué)物理海洋實(shí)驗(yàn)室山東省高校海洋－大氣相互作用與氣候重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島266100）

通過(guò)諧波分析的方法，對(duì)東亞31個(gè)冬季（1980—2010年）的氣溫提取年際變化分量（周期小于8 a部分）進(jìn)行EOF分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在年際變化的時(shí)間尺度上，東亞冬季氣溫表現(xiàn)為高緯模態(tài)和低緯模態(tài)2個(gè)主要模態(tài)，它們一起可以解釋總方差73%的變化。進(jìn)一步分析表明，在年際變化尺度上，與氣溫變化的高緯模態(tài)相聯(lián)系的大氣環(huán)流表現(xiàn)為顯著的北極濤動(dòng)（AO）負(fù)位相分布，海平面氣壓場(chǎng)上西伯利亞高壓和阿留申低壓北移，對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽西移，高層西風(fēng)急流向西北方向移動(dòng)；副熱帶北太平洋和阿拉斯加灣的海表面溫度（SST）變化呈偶極子振蕩分布，這種準(zhǔn)兩年的周期振蕩對(duì)這一模態(tài)的出現(xiàn)有一定的預(yù)示意義。而與氣溫變化的低緯模態(tài)相聯(lián)系的大氣環(huán)流表現(xiàn)為類(lèi)AO正位相分布，與之相關(guān)的西伯利亞高壓和阿留申低壓南移，對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽東移，高層的西風(fēng)急流則是向東南方向移動(dòng)；赤道東太平洋的SST異常可能對(duì)這一模態(tài)的形成有一定的作用，而東亞近海的SST則更多是被動(dòng)地改變。此外，海冰異常變化與東亞冬季氣溫變化的聯(lián)系主要體現(xiàn)在：在前夏和前秋，東西伯利亞海－波弗特海海冰異常減少（增加）對(duì)應(yīng)著隨后東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)（低緯模態(tài)），而冬季東亞氣溫變化的高緯模態(tài)（低緯模態(tài)）又與后期春季北極東半球的海冰異常增加（減少）具有較好的相關(guān)性，此外白令海和鄂霍次克海的海冰異常變化是伴隨東亞冬季氣溫變化產(chǎn)生的。

冬季氣溫；東亞冬季風(fēng)；年際變化；海面溫度；海冰密集度

東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)是全球大氣環(huán)流的重要組成部分，東亞冬季風(fēng)的異?；顒?dòng)不僅決定了東亞地區(qū)寒潮降溫、降雪等災(zāi)害性天氣的頻次［1］，而且還可以通過(guò)西風(fēng)急流影響到北美氣候［2］。此外，它還可以影響西太平洋大尺度的對(duì)流活動(dòng)，并進(jìn)一步引起Hadley環(huán)流和Walker環(huán)流的異常［3］。一些研究表明，東亞冬季風(fēng)強(qiáng)弱變化不僅對(duì)西太平洋以及南海海溫有顯著的影響，而且其變化與ENSO事件的發(fā)生有密切的關(guān)系［4－5］。近年來(lái)，一些學(xué)者認(rèn)為冬季北極濤動(dòng)（AO）和北大西洋濤動(dòng)（NAO）也是影響東亞冬季風(fēng)的重要因素［6－10］。北極海冰作為氣候系統(tǒng)的重要組成部分，其異常活動(dòng)與東亞冬季風(fēng)的關(guān)系日益受到人們的關(guān)注。武炳義等［11］指出，冬季喀拉海、巴倫支海海冰偏多，500 hPa高度場(chǎng)容易出現(xiàn)歐亞遙相關(guān)型，亞洲大陸上的冷高壓減弱，致使東亞冬季風(fēng)偏弱，反之亦然。

由于東亞冬季風(fēng)對(duì)冬季氣溫有著直接和重要的影響，因此不少研究都將氣溫作為衡量冬季風(fēng)的主要標(biāo)準(zhǔn)［12］?？紤]到東亞地區(qū)氣候變化空間上的復(fù)雜性和時(shí)間上的多尺度性，Wang等［13］通過(guò)對(duì)東亞冬季氣溫的主要變化模態(tài)的分析，發(fā)現(xiàn)東亞冬季氣溫主要表現(xiàn)為偏北變化型（解釋方差55%）和偏南變化型（解釋方差18.7%）2種模態(tài)，并進(jìn)一步分析了與之相聯(lián)系的大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化特征。本文則在此基礎(chǔ)上研究東亞冬季氣溫的年際變化特征，著重研究與之相聯(lián)系的海溫異常和海冰異常。

1 資料與方法

本文所用的大氣資料主要來(lái)自于美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心／國(guó)家大氣研究中心（NCEP／NCAR）發(fā)布的月平均全球再分析資料，包括分辨率為2.5°×2.5°的海平面氣壓場(chǎng)（SLP）和500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)，以及高斯網(wǎng)格的地面2 m高度的氣溫資料，其緯向分辨率為1.875°，經(jīng)向?yàn)椴痪鶆蚍植肌：Ｑ筚Y料采用的是美國(guó)國(guó)家大氣海洋局（NOAA）發(fā)布的第三版延長(zhǎng)重構(gòu)的月平均海表面溫度資料，水平分辨率為2°×2°。海冰資料選取的是美國(guó)伊利諾斯大學(xué)提供的北半球海冰密集度資料，水平分辨率為1°×1°。文中所選取的時(shí)間段主要為1979年1月～2010年12月，除了海冰資料的時(shí)間段為1979年1月～2007年12月。文中冬季是指前一年12月到當(dāng)年2月，在超前滯后回歸中將1979年冬季劃分為1979年1月和2月。

文中的所有分析都是對(duì)時(shí)間尺度為8 a以下的年際變化部分進(jìn)行的，采用諧波分析的方法提取年際信號(hào)，將地面2 m氣溫資料做傅里葉分解，剔除8 a以上的信號(hào)，將小于8 a的信號(hào)作為年際變化部分。另外對(duì)海表面溫度做濾波處理，剔除海溫的線性趨勢(shì)信號(hào)。本文采用的診斷方法主要有經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解（EOF）、線性回歸和相關(guān)分析。

2 東亞冬季氣溫的年際變化特征

2.1 東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)和低緯模態(tài)

圖1給出了東亞冬季氣溫在年際變化尺度上的前2個(gè)主模態(tài)及其相應(yīng)的時(shí)間序列，第一模態(tài)和第二模態(tài)分別解釋了總方差的56%和17%。按照文獻(xiàn)［14］的準(zhǔn)則，這2個(gè)主分量可以和其他主分量區(qū)分開(kāi)，并且是彼此可分的。從圖1a的EOF1空間分布可以看出，在年際變化尺度上，東亞冬季氣溫變化的最主要模態(tài)表現(xiàn)為氣溫偏向于東亞地區(qū)北部的變化，氣溫的最大變化中心出現(xiàn)在60°N附近，且溫度的變化幅度從北向南遞減，由此反映了北方的冷空氣向東亞地區(qū)侵襲的路徑，稱(chēng)為氣溫變化的高緯模態(tài)。從東亞冬季氣溫年際變化第二模態(tài)的空間分布（見(jiàn)圖1c）可以看出，與第一模態(tài)相比，年際變化的EOF2表現(xiàn)為氣溫偏向于東亞地區(qū)南部變化的形勢(shì)。在第二模態(tài)中，氣溫的最大變化中心位于內(nèi)蒙古南部地區(qū)，氣溫的變化幅度向東南方向遞減，負(fù)值區(qū)延伸到中國(guó)東岸－日本南部地區(qū)，然后轉(zhuǎn)向西南方延伸到中國(guó)南海和中南半島，稱(chēng)為氣溫變化的低緯模態(tài)。

圖1 東亞冬季地面2 m氣溫年際變化部分EOF的前兩個(gè)主模態(tài)Fig.1 The two leading EOF modes of the winter meas 2 m air temperature（interannual component）in East Asia

2.2 東亞冬季氣溫2個(gè)主模態(tài)之間的相關(guān)特征

對(duì)比前2個(gè)模態(tài)的時(shí)間序列可以發(fā)現(xiàn)，在年際變化尺度上，第二模態(tài)某些年份的時(shí)間系數(shù)超前于第一模態(tài)1 a。因此第二模態(tài)和第一模態(tài)的時(shí)間序列做超前相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)第二模態(tài)超前第一模態(tài)1 a時(shí)兩者的相關(guān)系數(shù)達(dá)到最大，為0.37，超過(guò)了95%的置信度檢驗(yàn)。以上分析說(shuō)明在年際變化尺度上，東亞冬季氣溫的變化為準(zhǔn)2 a的振蕩特征，這種準(zhǔn)2 a的周期振蕩變化是否由對(duì)流層準(zhǔn)兩年振蕩引起，其對(duì)東亞大氣環(huán)流、海溫和海冰的年際變化有何影響等一系列問(wèn)題仍需要進(jìn)一步的研究和探討。

3 東亞冬季氣溫主模態(tài)的大氣環(huán)流特征

以往的研究表明，東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)的主要成員包括海平面氣壓場(chǎng)上的西伯利亞高壓和阿留申低壓，低層?xùn)|亞大陸上的強(qiáng)北風(fēng)，對(duì)流層中層深厚的東亞大槽和對(duì)流層高層的強(qiáng)西風(fēng)急流。因此，選取代表東亞冬季風(fēng)的海平面氣壓場(chǎng)和500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)，用這些變量場(chǎng)和上節(jié)中得到的東亞冬季風(fēng)年際變化部分的EOF時(shí)間序列做回歸分析（見(jiàn)圖2，3），研究與東亞冬季氣溫相聯(lián)系的大氣環(huán)流的年際變化特征。

圖2 年際變化尺度上與第一模態(tài)（a）和第二模態(tài)（b）相聯(lián)系的海平面氣壓回歸場(chǎng)（等值線）和地面2m大氣溫度回歸場(chǎng)（填色等值線）Fig.2 Sea level pressure（SLP，contours）and surface air temperature（T2，color shadings，）anomalies regressed with reference to（a）PC1 and（b）PC2

圖2給出了年際變化尺度上與東亞冬季氣溫2個(gè)主模態(tài)相聯(lián)系的海平面氣壓場(chǎng)和地面2m大氣溫度場(chǎng)。對(duì)于東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)，其大氣環(huán)流形勢(shì)在北半球表現(xiàn)為北極濤動(dòng)AO負(fù)位相的分布特征，SLP的最大正異常中心出現(xiàn)在新地島附近，2個(gè)負(fù)異常中心分別在比斯開(kāi)灣和北太平洋；而在東亞地區(qū)50°N以北SLP正異常分布，50°N以南SLP負(fù)異常分布（見(jiàn)圖2a）。北極地區(qū)的氣溫變化和歐亞大陸北部的氣溫變化呈偶極子振蕩分布，最大暖異常中心在巴倫支海地區(qū)，而最大冷異常中心出現(xiàn)在西西伯利亞和中西伯利亞地區(qū)。東亞冬季氣溫變化的低緯模態(tài)的大氣環(huán)流特征與高緯模態(tài)的顯著不同，其北半球的環(huán)流形勢(shì)類(lèi)似于AO正位相分布，SLP的最大負(fù)異常中心在斯瓦爾巴群島附近，2個(gè)SLP正異常中心分別在北大西洋和白令海；而在東亞地區(qū)，1個(gè)SLP正異常中心出現(xiàn)在蒙古而不是烏拉爾山北部，1個(gè)負(fù)異常中心位于副熱帶北太平洋，此外1個(gè)顯著的SLP脊從蒙古向南延伸，沿著青藏高原東側(cè)到達(dá)中國(guó)南海。在歐亞大陸上，其北部靠近極區(qū)的氣溫與50°N以南的氣溫呈反向變化，即東亞偏南地區(qū)包括中國(guó)東北部、韓國(guó)、日本、中國(guó)南海氣溫負(fù)異常分布，而俄羅斯北部氣溫正異常分布。

圖3 與第一模態(tài)（a）和第二模態(tài)（b）相聯(lián)系的500hPa位勢(shì)高度回歸場(chǎng)（填色等值線）以及冬季氣候平均的500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（等值線）Fig.3 The 500 hPa geopotential height for climatological winter mean（contours）and anomalies（color shadings，）regressed with reference to（a）PC1 and（b）PC2

圖3對(duì)比了東亞冬季氣溫變化高緯模態(tài)和低緯模態(tài)的500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)。在對(duì)流層中層，對(duì)于東亞冬季氣溫變化高緯模態(tài)，1個(gè)強(qiáng)的低壓異常出現(xiàn)在貝加爾湖上空；而對(duì)于低緯模態(tài)，俄羅斯北部和北太平洋北部為強(qiáng)的反氣旋式異常分布，副熱帶北太平洋地區(qū)為強(qiáng)的低壓異常。由于在冬季氣候平均的500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)上，東亞大槽是從鄂霍次克海向西南方向傾斜的，因此對(duì)于冬季氣溫變化高續(xù)模態(tài)東亞大槽是向西移動(dòng)的，而低緯模態(tài)的東亞大槽向東移動(dòng)。

總之，在年際變化尺度上，東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)和低緯模態(tài)的大氣環(huán)流異常分布是相反的。對(duì)于高緯模態(tài)，西伯利亞高壓和阿留申低壓向北移動(dòng)，對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽向西移動(dòng)，而且對(duì)流層高層的東亞西風(fēng)急流是向西北方向移動(dòng)的（圖略）；而對(duì)于低緯模態(tài)，其西伯利亞高壓和阿留申低壓是向南移動(dòng)的，在對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽向東移動(dòng)，此外高空西風(fēng)急流向東南方向移動(dòng)（圖略）。

4 與東亞冬季氣溫相聯(lián)系的海溫異常和海冰異常

4.1 海溫異常

東亞冬季風(fēng)異常不但受海溫異常的影響，也會(huì)引起中國(guó)近海SST的變化。已有研究表明［15－16］，強(qiáng)（弱）東亞冬季風(fēng)往往對(duì)應(yīng)著La Nina（El Nino）型的SST異常分布，并會(huì)引起中國(guó)南海SST的負(fù)（正）異常。李忠賢和陳建萍［17］指出，當(dāng)東亞冬季風(fēng)異常偏強(qiáng)時(shí)，冬季黑潮區(qū)域的SST會(huì)異常偏低。這些研究大多是從低層風(fēng)場(chǎng)和海平面氣壓的角度出發(fā)研究東亞冬季風(fēng)與SST的關(guān)系，而本節(jié)將從近地面氣溫這個(gè)角度來(lái)研究與東亞冬季氣溫年際變化相聯(lián)系的SST分布情況。

圖4 SST對(duì)東亞冬季氣溫年際變化EOF第一模態(tài)的回歸分析Fig.4 Regression for the SST field on the first normalized principal component（interannual）of the winter mean temperature in East Asia

圖4給出了年際變化尺度上與東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)相聯(lián)系的SST分布場(chǎng)。圖4e是與氣溫變化對(duì)應(yīng)的同期SST分布，可以看到，在副熱帶北太平洋存在SST負(fù)異常分布，而在阿拉斯加灣有正異常SST。為了進(jìn)一步研究東亞冬季氣溫與SST之間的關(guān)系，本文將氣溫EOF1的時(shí)間序列和SST做了超前滯后回歸，發(fā)現(xiàn)副熱帶北太平洋和阿拉斯加灣之間SST的反向變化是1個(gè)準(zhǔn)2 a的偶極子振蕩信號(hào)。從前期春季開(kāi)始，偶極子正信號(hào)開(kāi)始轉(zhuǎn)為負(fù)信號(hào)（這里為方便研究，將副熱帶北太平洋正異常SST、阿拉斯加灣負(fù)異常SST定義為偶極子正信號(hào)，反之則為負(fù)信號(hào)）。前期夏季負(fù)信號(hào)較為明顯，然后一直持續(xù)到次年春季，負(fù)信號(hào)減弱向正信號(hào)過(guò)渡。以上結(jié)果表明，在年際變化尺度上，副熱帶北太平洋和阿拉斯加灣SST的偶極子振蕩信號(hào)對(duì)東亞偏北地區(qū)的氣溫有很好的先期預(yù)示意義，這種準(zhǔn)2 a的周期振蕩可能與東亞冬季風(fēng)的準(zhǔn)2 a振蕩有關(guān)。

圖5 同圖4，但為EOF第二模態(tài)Fig.5 Same as in Fig.4，but for the second EOF

圖5為年際尺度上與東亞冬季氣溫變化的低緯模態(tài)相關(guān)聯(lián)的SST分布場(chǎng)?？梢钥吹?，當(dāng)東亞冬季50°N以南地區(qū)偏冷時(shí)，同期的SST（見(jiàn)圖5e）在赤道東太平洋上有1個(gè)顯著的負(fù)信號(hào)。進(jìn)一步看SST的超前滯后關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)負(fù)信號(hào)從前期春季開(kāi)始出現(xiàn)，到同期冬季達(dá)到最強(qiáng)，次年春天開(kāi)始減弱消亡；東亞鄰海SST的負(fù)信號(hào)從同期冬季出現(xiàn)（見(jiàn)圖5e），一直持續(xù)到次年春季（見(jiàn)圖5f）。此外，北太平洋和阿拉斯加灣的SST偶極子正信號(hào)在前期夏季出現(xiàn)，同期冬季開(kāi)始減弱，次年夏季轉(zhuǎn)為負(fù)信號(hào)（見(jiàn)圖5e～g），這一過(guò)程與氣溫變化高緯模態(tài)的SST分布場(chǎng)上偶極子正信號(hào)從前期冬季減弱到前期夏季轉(zhuǎn)為負(fù)信號(hào)（見(jiàn)圖4a～d）基本一樣。這些結(jié)果表明，在年際變化尺度上，赤道東太平洋的SST異?？赡苁且饢|亞冬季氣溫變化的低緯模態(tài)的1個(gè)因素，而東亞鄰海的SST變化是東亞冬季氣溫變化的低緯模態(tài)的產(chǎn)物，這一結(jié)果與Chen et al.［15］的結(jié)論一致；此外，氣溫變化低緯模態(tài)的SST異常變化超前高緯模的SST變化1 a，這一結(jié)果驗(yàn)證了上文提到的東亞冬季氣溫變化低緯模態(tài)超前高緯模態(tài)1 a。

4.2 海冰異常

近年來(lái)，海冰作為氣候系統(tǒng)的重要組成部分，其在氣候變化中的重要性日益受到人們的關(guān)注。本文將研究在年際變化尺度上與東亞冬季氣溫相關(guān)聯(lián)的北極海冰的異常變化情況。

對(duì)比年際變化尺度上與東亞冬季氣溫變化相聯(lián)系的北極海冰異常分布，可以清楚地看出，與氣溫變化高緯模態(tài)相聯(lián)系的東西伯利亞海－波弗特海海冰在前夏和前秋異常融化，到了同年冬季白令海海冰開(kāi)始融化，鄂霍次克海海冰異常增加，在后春整個(gè)東半球的海冰都是異常增加的（見(jiàn)圖6）。與此相反，與氣溫變化低緯模態(tài)相聯(lián)系的東西伯利亞海－波弗特海海冰在前夏和前秋異常增加，到了同年冬季白令海海冰異常增加，鄂霍次克海海冰異常融化，在后春整個(gè)東半球的海冰都是異常融化的（見(jiàn)圖7）。值得指出的是，從前夏到同期冬季，與東亞氣溫變化的2種類(lèi)型相聯(lián)系的巴倫支海海冰都是異常減少的。這些結(jié)果表明，東西伯利亞海－波弗特海海冰的先期異常變化對(duì)東亞冬季氣溫變化有很好的預(yù)示意義，白令海和鄂霍次克海的海冰異常變化是伴隨東亞冬季氣溫變化產(chǎn)生的，冬季東亞氣溫變化的高緯模態(tài)（低緯模態(tài)）與后期春季北極東半球海冰的異常增加（減少）有很好的相關(guān)性。

5 結(jié)論

本文通過(guò)諧波分析的方法，對(duì)東亞31個(gè)冬季（1980—2010年）的氣溫提取年際變化分量（周期小于8年部分）進(jìn)行EOF分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

（1）在年際變化的時(shí)間尺度上，東亞冬季氣溫變化表現(xiàn)為高緯模態(tài)和低緯模態(tài)2個(gè)主要模態(tài)，它們一起可以解釋總方差73%的變化。

（2）在年際變化尺度上，與氣溫變化的高緯模態(tài)相聯(lián)系的大氣環(huán)流表現(xiàn)為顯著的AO負(fù)位相分布，海平面氣壓場(chǎng)上西伯利亞高壓和阿留申低壓北移，對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽西移，高層西風(fēng)急流向西北方向移動(dòng)；副熱帶北太平洋和阿拉斯加灣的SST變化呈偶極子振蕩分布，這種準(zhǔn)2 a的周期振蕩對(duì)這一模態(tài)的出現(xiàn)有一定的預(yù)示意義。與氣溫變化的低緯模態(tài)相聯(lián)系的大氣環(huán)流表現(xiàn)為類(lèi)AO正位相分布，與之相關(guān)的西伯利亞高壓和阿留申低壓南移，對(duì)流層中層?xùn)|亞大槽東移，高層的西風(fēng)急流則是向東南方向移動(dòng)；赤道東太平洋的SST異?？赡軐?duì)這一模態(tài)的形成有一定的作用，而東亞近海的SST則更多是被動(dòng)地改變。

（3）海冰異常變化與東亞冬季氣溫變化的聯(lián)系主要體現(xiàn)在：在前夏和前秋，東西伯利亞海－波弗特海海冰異常減少（增加）對(duì)應(yīng)著隨后東亞冬季氣溫變化的高緯模態(tài)（低緯模態(tài)），然后冬季東亞氣溫變化的高緯模態(tài)（低緯模態(tài)）又對(duì)后期春季北極東半球的海冰異常增加（減少）起到一定的預(yù)報(bào)意義，而白令海和鄂霍次克海的海冰異常變化是伴隨東亞冬季氣溫變化產(chǎn)生的。

通過(guò)分析東亞冬季氣溫2個(gè)模態(tài)的時(shí)間序列，作者發(fā)現(xiàn)東亞氣溫變化的低緯模態(tài)超前高緯模態(tài)1 a，與之相對(duì)應(yīng)的副熱帶北太平洋和阿拉斯加灣的SST偶極子振蕩變化也能體現(xiàn)出這一特征。由此說(shuō)明東亞冬季風(fēng)的年際變化是呈準(zhǔn)2 a周期振蕩為主的，并且這種周期振蕩可能通過(guò)海氣間的相互作用與北太平洋和阿拉斯加灣的SST準(zhǔn)2 a偶極子振蕩相聯(lián)系。至于這2種準(zhǔn)2 a振蕩相互間的影響機(jī)制是什么，對(duì)北極海冰的分布又會(huì)造成什么樣的影響，仍然需要進(jìn)一步的研究和探討。

致謝：感謝NOAA PSD網(wǎng)站http：／／www.esrl.noaa.gov／psd／提供的NCEP－2再分析數(shù)據(jù)和第三版延長(zhǎng)重構(gòu)的海溫?cái)?shù)據(jù)，以及美國(guó)伊利諾斯大學(xué)提供的北極海冰密集度資料。

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Interannual Variations of Winter Temperature in East Asia and Their Relationship with Sea Surface Temperature and Sea Ice Concentration

HUANG Fei，GAO Cong－Hui
（Physical Oceanography Laboratory ＆Key Laboratory of Ocean－Atmosphere Interaction and Climate in Universities of Shandong，Ocean University of China，Qingdao 266100，China）

The inter－annual component of winter mean（December to February of the next year）air temperature in East Asia（0°～60°N，100°E～140°E），removing periods longer than eight years，is studied by using the empirical orthogonal function（EOF）analysis for the period 1979／1980～2009／2010.The winter mean surface air temperature variations are dominated by two distinct principal modes that together account for 73%of the total temperature variance.The first mode，named as the high－latitude mode，characterized by a westward shift of the East Asian major trough and enhanced surface pressure over central Siberia，is closely associated with the negative phase of Arctic Oscillation（AO）on the inter－annual time scale.The anomalous sea surface temperature（SST）between the subtropical North Pacific Ocean and the Gulf of Alaska represents a distribution of the dipole oscillation，and this quasi－biennial oscillation plays a significantly predictive role in the emergence of this mode.The second mode，named as the low－latitude mode，features an eastward shift of East Asian trough and increased surface pressure over Mongolia，is closely related to the positive phase of AO on the inter－annual time scale.The tropical Eastern Pacific La Nina－like SST anomalies are suggested to be contributive to produce this mode，while the SST along the coast of East Asia can only vary with the temperature passively.In addition，the East Asian winter mean temperature has a significant association with the anomalous sea ice concentration.When the light（heavy）sea ice prevails in East Siberian Sea and Beaufort Sea in the previous summer and autumn，the cold high－latitude（low－latitude）mode is simply significant in inter－annual scale，which will cause an anomalous increase（decrease）of the sea ice over the Eastern Hemispheric Arctic Sea，while the sea ice concentration over Bering Sea and Sea of Okhotsk will have a passively variation with respect to the temperature on the simultaneous winter.

winter air temperature；East Asian winter monsoon；interannual variation；sea surface temperature；sea ice concentration

P732.6

A

1672－5174（2012）09－007－08

全球變化研究國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2010CB951403，2012CB955604）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40876003，40975038）資助

2011－07－19；

2012－02－28

黃 菲（1971－），女，教授。E－mail：huangf＠ouc.edu.cn

責(zé)任編輯 龐 旻