施春華 孫偉佳 郭棟
摘要 利用NCEP/NCAR和ERA-Interim再分析資料,通過(guò)多元線性回歸等分析方法,研究了西太平洋遙相關(guān)型(Western Pacific teleconnection,WP)和北大西洋濤動(dòng)(North Atlantic Oscillation,NAO)的不同配置對(duì)中國(guó)東南部冬季氣溫的影響。結(jié)果表明:WP正位相年,中低緯太平洋被異常暖性高壓控制,其局地作用使得中國(guó)東南部溫度偏高;NAO正位相年,其遙相關(guān)作用通過(guò)南、北兩支波列,分別調(diào)控南、北支槽系統(tǒng),協(xié)同作用使得中國(guó)東南部30°N附近溫度偏低??紤]這兩種遙相關(guān)型的共同作用,當(dāng)WP和NAO同位相時(shí),兩者作用部分抵消,中國(guó)東南部溫度變化不顯著;當(dāng)WP正位相、NAO負(fù)位相時(shí),兩者同步的加熱效應(yīng)使得中國(guó)東南部顯著暖異常;當(dāng)WP負(fù)位相、NAO正位相時(shí),兩者同步的冷卻效應(yīng)使得中國(guó)東南部顯著冷異常。
關(guān)鍵詞WP;NAO;中國(guó)東南部;冬季氣溫
北半球常見(jiàn)的大氣遙相關(guān)型有西太平洋型、太平洋北美型、西大西洋型、東大西洋型和歐亞型等(Wallace and Gutzler,1981),其中某些遙相關(guān)型之間還存在明顯的相關(guān)性,它們反映了大氣低頻變化的重要特征,分別或協(xié)同影響著各地的天氣和氣候(吳洪寶和王盤(pán)興,1994;程勝和李崇銀,2006;楊丹寧和羅德海,2014)。因此,遙相關(guān)型可以作為氣候預(yù)測(cè)的依據(jù)(施能,1996;張曼等,2015)。此外,太平洋-日本遙相關(guān)型對(duì)我國(guó)夏季降水有顯著的影響(張夢(mèng)珂和金大超,2019;陶麗等,2020)。在眾多遙相關(guān)型中,西太平洋遙相關(guān)型(Western Pacific teleconnection,WP)和北大西洋濤動(dòng)(North Atlantic Oscillation,NAO)作為熱帶外海盆上兩個(gè)主導(dǎo)模態(tài),對(duì)于北半球氣候具有重要的影響。
WP是北半球?qū)α鲗拥囊粋€(gè)遙相關(guān)型,表現(xiàn)為北太平洋地區(qū)氣壓場(chǎng)的南北反向變化現(xiàn)象(Wallace et al.,1981;Barnston and Livezey,1987)。李勇等(2007)研究發(fā)現(xiàn)WP遙相關(guān)與我國(guó)冬季氣候具有密切的關(guān)系,高指數(shù)年我國(guó)冬季偏暖濕。有研究(李勇等,2007;Park et al.,2018)指出,AO可以通過(guò)影響WP型遙相關(guān)來(lái)影響東亞冬季風(fēng)。此外,也有學(xué)者(施能和朱乾根,1993;陳海山等,2002;Chowdary et al.,2012;Jin et al.,2016;Park et al.,2018)認(rèn)為,WP遙相關(guān)型與ENSO(El Nio-Southern Oscillation)也有密切關(guān)系。可見(jiàn),WP型遙相關(guān)及其影響的復(fù)雜性在于可能同時(shí)受低緯熱帶海洋系統(tǒng)和極地系統(tǒng)的共同作用。
NAO是北大西洋地區(qū)氣壓場(chǎng)變化的第一主導(dǎo)模態(tài),表現(xiàn)為亞速爾高壓和冰島低壓之間的熱帶外氣壓場(chǎng)變化的翹翹板結(jié)構(gòu)(Wallace et al.,1981;Barnston and Livezey,1987)。雖然NAO的主體位于北大西洋,但其是北半球最重要的緯向非對(duì)稱(chēng)遙相關(guān)型,對(duì)整個(gè)北半球氣候都有重要影響(Hurrell,1995;武炳義和黃榮輝,1999;王永波和施能,2001;邵太華,2011;姚遙和羅德海,2016;王博等,2018)。邵太華(2011)指出冬季NAO指數(shù)與我國(guó)春季氣溫有很好的相關(guān)性。武炳義和黃榮輝(1999)指出,20世紀(jì)70年代之前,冬季NAO指數(shù)偏強(qiáng)時(shí),東亞冬季風(fēng)減弱,亞洲大陸北部氣溫偏高。施能(1996)指出,西大西洋型遙相關(guān)型與20世紀(jì)80年代后中國(guó)北方暖冬密切相關(guān)。王永波和施能(2001)認(rèn)為,冬季NAO偏強(qiáng)時(shí),我國(guó)東南地區(qū)氣溫偏低。
WP和NAO分別為北半球太平洋和大西洋兩個(gè)海盆上的重要模態(tài),它們本身可能與AO形態(tài)變化有關(guān)(王林等,2021),目前有關(guān)這兩個(gè)模態(tài)獨(dú)自對(duì)氣候影響的研究及其與ENSO等大氣遙相關(guān)關(guān)系的研究已經(jīng)比較豐富,但它們協(xié)同作用影響我國(guó)冬季氣溫的研究尚不多見(jiàn)。
因此,進(jìn)一步從WP和NAO遙相關(guān)型的不同位相配置為切入點(diǎn),結(jié)合多元線性回歸方法(Dhomse et al.,2006;Chen et al.,2014),剔除其他氣候因子和外強(qiáng)迫的影響,研究WP和NAO兩種遙相關(guān)型不同配置情況下,我國(guó)南方地區(qū)冬季氣溫的異常。
1 資料和方法
1.1 資料
本文使用了兩種再分析資料,其中1950—2018年的NCEP/NCAR逐月再分析資料(https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.surface.html),水平分辨率為2.5°×2.5°,垂直方向1 000~10 hPa共17層。在回歸分析時(shí),主要使用了1979—2018年ERA-Interim逐日再分析資料(https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc/),水平分辨率為1.5°×1.5°,垂直方向1 000~1 hPa共37層。雖然ERA-Interim資料的時(shí)間序列較短,但其在亞洲地區(qū)與觀測(cè)資料的偏差更小,效果更好(Chen et al.,2014;高志剛等,2015)。本文前半部采用簡(jiǎn)單合成時(shí),需要剔除一些特殊的年份,會(huì)減少樣本數(shù),所以選用長(zhǎng)序列的NCEP資料。而后半部采用多元回歸分析方法時(shí),單獨(dú)將WP和NAO因子的信號(hào)從其他干擾信號(hào)中提取出來(lái),無(wú)需剔除掉一些特殊的年份,因此即使序列不很長(zhǎng)但也能保證一定的樣本數(shù)。因此,論文后半部采用回歸分析時(shí)結(jié)合了質(zhì)量更好的ERA-Interim資料。同時(shí),這樣也能避免資料差異帶來(lái)的不確定性問(wèn)題。
WP指數(shù)和NAO指數(shù)均來(lái)自Climate Prediction Center(CPC,美國(guó)氣候預(yù)測(cè)中心;https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/)。ENSO指數(shù)為月平均Nio3.4指數(shù)(https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/)。太陽(yáng)指數(shù)為F10.7cm的太陽(yáng)射電通量(Keckhut et al.,2005;http://lasp.colorado.edu/lisird/tss/noaa-radio-flux.html)。氣溶膠指數(shù)為光學(xué)厚度550 nm的北半球平流層(150~1 hPa)月平均氣溶膠指數(shù)(https://data.giss.nasa.gov/modelforce/strataer/)。QBO(quasi-biennial oscillation)指數(shù)來(lái)自10和30 hPa上的新加坡月平均緯向風(fēng)(https://www.geo.fu-berlin.de/en/met/ag/strat/produkte/qbo/)。
1.2 方法
1.2.1 Plumb波作用通量
Plumb(1985)三維波作用通量可以描述行星波能量在三維空間中的傳播:
FWA=pp0cosφ× ??v′2g-12Ωasin2φ (v′g ′)λ
-u′gv′g+12Ωasin2φ u′g ′λ
2ΩsinφSv′gT′-12Ωasin2φ (T′′)λ。
其中:上標(biāo)′表示緯向偏差;f=2Ωasinφ為科氏參數(shù);、φ、λ、Ω、a、T分別為位勢(shì)、緯度、經(jīng)度、地球自轉(zhuǎn)角速度、地球半徑和溫度。p0=1 000 hPa;S=z+κH,為靜力穩(wěn)定度;z=-Hlnpp0是關(guān)于logp的垂直坐標(biāo);κ≈0.286是氣體常數(shù)與定壓比熱之比;H=8 km是標(biāo)高。方程中的u、v為地轉(zhuǎn)風(fēng):
ug=-1fa φ;
vg=1facosφ λ。
1.2.2 多元線性回歸
多元線性回歸方法(Lee and Smith,2003;Dhomse et al.,2006;Chen et al.,2015;Shi et al.,2018),可以將中國(guó)冬季的溫度異常,歸因到諸多強(qiáng)迫因子(WP、NAO、ENSO、太陽(yáng)信號(hào)、火山爆發(fā)、QBO等),分別提取它們的信號(hào)。地面溫度T是空間x與時(shí)間t的函數(shù)時(shí),多元線性回歸模型如下:
T(x,t)=a0(x)+aWP(x)·IWP(t)+aNAO(x)·INAO(t)+aENSO(x)·IENSO(t)+asolar(x)·Isolar(t)+aaero(x)·Iaero(t)+aQBO10(x)·IQBO10(t)+aQBO30(x)·IQBO30(t)+atrend(x)·Itrend(t)+ε(x,t)
其中:a0是常數(shù)項(xiàng);aWP是溫度在WP因子上的回歸系數(shù);其他系數(shù)a*中的*分別表示其他因子,如NAO、ENSO、準(zhǔn)11 a太陽(yáng)活動(dòng)、氣溶膠變化、10 hPa的QBO指數(shù)、30 hPa的QBO指數(shù)和線性趨勢(shì)等。ε(x,t)為殘差項(xiàng)?;貧w分析和合成分析時(shí)的顯著性檢驗(yàn)方法為t檢驗(yàn)。對(duì)回歸結(jié)果合成分析時(shí),僅針對(duì)該因子的回歸項(xiàng)進(jìn)行。
從冬季(1、2月平均)WP和NAO指數(shù)的時(shí)間序列(圖1)看,兩者的相關(guān)系數(shù)0.12,未通過(guò)90%的置信度檢驗(yàn),說(shuō)明兩者有較好的獨(dú)立性。而WP指數(shù)與NAO指數(shù)的散點(diǎn)分布(圖2,已將1980和1991兩個(gè)強(qiáng)火山爆發(fā)年剔除)上,在去除標(biāo)準(zhǔn)化ENSO指數(shù)絕對(duì)值大于1.0的強(qiáng)ENSO年(藍(lán)色點(diǎn))后,散點(diǎn)在四個(gè)象限中分布比較均勻。有研究發(fā)現(xiàn)強(qiáng)火山爆發(fā)對(duì)全球氣候的影響可持續(xù)1~2 a(Robock,2000;Driscoll et al.,2012)。ENSO雖然是熱帶地區(qū)海-氣相互作用現(xiàn)象,但它對(duì)全球氣候有重大的影響(施能和朱乾根,1993;陳海山等,2002;Zhang et al.,2019)。排除強(qiáng)火山爆發(fā)和強(qiáng)ENSO年后,圖2中四個(gè)位相中的紅色散點(diǎn)年份,通常可以用來(lái)作為合成分析WP和NAO指數(shù)正負(fù)時(shí)的氣候異常的依據(jù)。
在WP正位相年(標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)大于0.6的合成),亞洲大陸與西太平洋的中低緯和高緯度地區(qū),分別表現(xiàn)為位勢(shì)高度正異常和負(fù)異常,這個(gè)南北反向變化的大氣異?;顒?dòng)結(jié)構(gòu)就是WP遙相關(guān)型(圖3a)。我國(guó)大部受異常高壓控制。
在NAO正位相年(標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)大于0.6的合成),北大西洋地區(qū)從高緯到低緯的位勢(shì)高度表現(xiàn)為明顯的“負(fù)-正”經(jīng)向蹺蹺板結(jié)構(gòu)(圖3b)。盡管NAO主體位于北大西洋地區(qū),但在其下游地區(qū)存在明顯的異常環(huán)流,通過(guò)波列影響我國(guó)東南部地區(qū),該位置大面積的高度場(chǎng)正異常,可以影響我國(guó)東南部冬季氣溫。
對(duì)地表氣溫進(jìn)行合成分析發(fā)現(xiàn),在典型WP正位相年,我國(guó)東南地區(qū)氣溫表現(xiàn)為暖異常并通過(guò)檢驗(yàn)(圖4a);在典型NAO正位相年我國(guó)東南地區(qū)氣溫變化不顯著(圖4b),但500 hPa高度場(chǎng)通過(guò)波列影響在此處有異常響應(yīng),高低層的響應(yīng)不一致。這說(shuō)明,盡管以上合成分析時(shí)已經(jīng)剔除了強(qiáng)火山爆發(fā)和強(qiáng)ENSO事件的年份,但我國(guó)東南地區(qū)緯度較低,其他因子(如太陽(yáng)活動(dòng),QBO等)可能也有較大的影響,而簡(jiǎn)單的合成分析可能無(wú)法完全剔除這些影響,從而掩蓋NAO的影響。因此,本文使用多元線性回歸方法,有利于剔除其他氣候因子和外強(qiáng)迫的影響。
對(duì)逐月WP指數(shù)和NAO指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),同一指數(shù)在12月與1、2月存在較大差異,尤其是NAO指數(shù)在不少年份甚至正負(fù)相反,而1、2月同一指數(shù)的一致性較好。因此,本文討論WP和NAO與冬季氣溫異常的關(guān)系時(shí),選擇1、2月的情況進(jìn)行分析。
2 研究結(jié)果
2.1 我國(guó)南方冬季溫度的影響因子
用多元回歸分析方法,將我國(guó)南方的冬季地面溫度的逐年演變,回歸到相應(yīng)的WP指數(shù),NAO指數(shù)、ENSO指數(shù)、太陽(yáng)指數(shù)、氣溶膠指數(shù)、10 hPa的QBO指數(shù)、30 hPa的QBO指數(shù)和線性趨勢(shì)8個(gè)因子。從多個(gè)因子的回歸系數(shù)(圖5)看:WP項(xiàng)回歸系數(shù)在亞洲大陸南部和太平洋地區(qū)均通過(guò)90%的置信度檢驗(yàn),且對(duì)該兩地的影響相反;NAO項(xiàng)回歸系數(shù)在北大西洋及其下游地區(qū),均通過(guò)檢驗(yàn),并在中國(guó)東南部,105°~120°E、20°~40°N附近通過(guò)置信度為90%的顯著性檢驗(yàn);ENSO項(xiàng)的影響除了熱帶地區(qū),對(duì)于局部中高緯地區(qū)也存在較大影響;太陽(yáng)周期活動(dòng)對(duì)中緯度地區(qū)的影響更顯著;氣溶膠對(duì)氣溫的影響主要在較低緯度地區(qū);QBO對(duì)亞歐大陸中緯地區(qū)的氣溫有顯著影響,包括我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)。回歸系數(shù)表明,包含WP和NAO在內(nèi),
有6個(gè)因子可以影響我國(guó)東南地區(qū)冬季溫度,因此,正如引言中提到的,簡(jiǎn)單的合成分析可能無(wú)法完全排除其他因子的影響。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證WP和NAO是影響我國(guó)東南地區(qū)溫度的重要因子,把105°~120°E、20°~40°N區(qū)域的冬季平均氣溫,多元線性回歸到8個(gè)因子,得到回歸后的溫度演變曲線(圖6、7)。該區(qū)域?qū)嶋H平均氣溫與總回歸氣溫、以及WP+NAO兩項(xiàng)回歸氣溫的相關(guān)系數(shù)分別為0.71、0.54,均通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn);與WP及NAO單獨(dú)回歸氣溫的相關(guān)系數(shù)分別為0.47、0.29,通過(guò)了90%置信度檢驗(yàn)。這說(shuō)明了回歸方程的合理性。在該區(qū)域,WP項(xiàng)的回歸系數(shù)為0.53,NAO項(xiàng)的回歸系數(shù)為-0.40,均通過(guò)了90%的置信度檢驗(yàn)(圖7),其中WP項(xiàng)的解釋方差為40%,NAO項(xiàng)的解釋方差為16%。這說(shuō)明WP和NAO是影響我國(guó)東南部冬季氣溫的重要因子。
針對(duì)回歸結(jié)果中WP和NAO因子的貢獻(xiàn),選取WP和NAO遙相關(guān)指數(shù)絕對(duì)值大于0.5的年份進(jìn)行合成分析。在典型WP正位相年,回歸的500 hPa位勢(shì)高度異常為南正北負(fù)(圖8a)。北方地區(qū),東亞大槽位置相較于氣候態(tài)位置偏東、偏北,冷空氣聚集在北方不易南下影響我國(guó)氣溫。南方地區(qū),除了500 hPa位勢(shì)高度,對(duì)應(yīng)的850 hPa異常水平風(fēng)表明,我國(guó)東南部處在異常偏強(qiáng)的太平洋副熱帶高壓中心西側(cè)(圖8c),受偏南風(fēng)控制,地面溫度異常偏高(圖8e)。
而在NAO正位相年,500 hPa位勢(shì)高度異常表明,從上游大西洋向下游亞太地區(qū)傳播的南、北兩支波列,位置較氣候平均發(fā)生了明顯的變化(圖8b中的虛線粗箭頭相對(duì)于實(shí)現(xiàn)粗箭頭)。北支波列下游的異常向西南方向的波作用通量,抑制北支波列向東發(fā)展,我國(guó)東南地區(qū)位勢(shì)高度正異常;而南支波列上游的異常向東南方向的波作用通量明顯加強(qiáng),有利于南支波列在西部加強(qiáng),阿拉伯海附近位勢(shì)高度正異常。由于北支波列的路徑改變,我國(guó)北方地區(qū),500 hPa東亞大槽偏弱,中國(guó)北部溫度偏高(圖8f)。南方低緯地區(qū)(包括我國(guó)東南部在內(nèi))位勢(shì)高度正異常,還與歐亞間的南支波列西移有關(guān),導(dǎo)致南支槽變?nèi)酰▓D8b),西南風(fēng)減弱,在850 hPa等壓面表現(xiàn)為我國(guó)東南部受異常東北風(fēng)控制(圖8d),地面溫度異常偏低(圖8f)。可見(jiàn),WP和NAO可以通過(guò)不同的機(jī)制影響我國(guó)東部氣溫。
2.2 不同WP與NAO配置下中國(guó)東南部冬季氣溫異常
選取標(biāo)準(zhǔn)化的WP和NAO遙相關(guān)指數(shù)絕對(duì)值大于0.5的年份,進(jìn)行多元回歸后WP和NAO兩項(xiàng)的合成分析,可以得WP和NAO四個(gè)不同配置位相下,我國(guó)東南部冬季氣溫的異常。第一類(lèi)配置:WP與NAO均為正位相;第二類(lèi)配置:WP為正位相,NAO為負(fù)位相;第三類(lèi)配置:WP和NAO均為負(fù)位相;第四類(lèi)配置:WP為負(fù)位相,NAO為正位相。對(duì)不同配置所對(duì)應(yīng)年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1):在34 a中WP與NAO為第一類(lèi)配置有5 a,第二類(lèi)配置有4 a,第三類(lèi)配置有4 a,第四類(lèi)配置有3 a。
第Ⅰ類(lèi)配置時(shí),WP與NAO均為正異常,500 hPa東亞大槽偏北、偏東,副熱帶地區(qū)位勢(shì)高度正異常,我國(guó)東部位于異常高壓的西側(cè),850 hPa東南地區(qū)受從海洋吹向陸地的東南風(fēng)控制(圖9a),相應(yīng)的地面溫度異常偏高(圖10a)。而在35°N附近的長(zhǎng)江中游地區(qū),存在一個(gè)溫度偏低區(qū)域,可能與該位置850 hPa風(fēng)場(chǎng)的冷性低渦異常有關(guān)(圖9a)。由于該位相下WP和NAO對(duì)我國(guó)南方地區(qū)地面氣溫的影響是相反的(圖8e、f),疊加后兩者作用相互部分抵消,該低溫區(qū)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)不夠顯著。
第Ⅱ類(lèi)配置時(shí),WP為正異常而NAO為負(fù)異常,500 hPa東亞大槽位置偏東、偏北,并且南側(cè)西太平洋地區(qū)的副熱帶系統(tǒng)顯著加強(qiáng),850 hPa我國(guó)東南地區(qū)持續(xù)受西南風(fēng)影響(圖9b),相應(yīng)的地面溫度異常偏高,并通過(guò)置信度為90%的顯著性檢驗(yàn)(圖10b)。該位相下,WP和NAO對(duì)我國(guó)東南地區(qū)地表氣溫的影響,是同步增暖的,疊加后加強(qiáng)了增暖效應(yīng)(圖8e、f)。
第Ⅲ類(lèi)配置時(shí),WP與NAO均為負(fù)異常,我國(guó)南方長(zhǎng)江中游地區(qū),存在一個(gè)溫度偏暖的區(qū)域(圖10c)。這和第一類(lèi)配置類(lèi)似,由于該位相下WP和NAO對(duì)我國(guó)南方地區(qū)地面氣溫的影響也是相反的(圖8e、f),疊加后兩者作用相互部分抵消,該高溫區(qū)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)不夠顯著。
第Ⅳ類(lèi)配置時(shí),WP負(fù)異常而NAO正異常,500 hPa阿留申地區(qū)高度場(chǎng)為正異常而副熱帶地區(qū)高度場(chǎng)為負(fù)異常,850 hPa我國(guó)東南地區(qū)受異常東北風(fēng)控制(圖9d),相應(yīng)的地面溫度異常偏低,并通過(guò)置信度為90%的顯著性檢驗(yàn)(圖10d)。這和第二類(lèi)配置類(lèi)似,該位相下,WP和NAO對(duì)我國(guó)東南地區(qū)地表氣溫的影響,是同步冷卻的,疊加后加強(qiáng)了冷卻效應(yīng)(圖8e、f)。
可見(jiàn),當(dāng)WP和NAO反位相的時(shí)候,在第二類(lèi)配置下,我國(guó)東南地區(qū)冬季氣溫異常偏高;而在第四類(lèi)配置下,我國(guó)東南地區(qū)冬季氣溫異常偏低,這是WP的局地影響和NAO的波列遙相關(guān)調(diào)控(圖8b)共同主導(dǎo)的結(jié)果。
3 結(jié)論與討論
采用多元線性回歸分析方法,討論了西太平洋遙相關(guān)型(Western Pacific teleconnection,WP)和北大西洋濤動(dòng)(North Atlantic Oscillation,NAO)對(duì)我國(guó)東南部冬季氣溫的協(xié)同影響。得到的主要結(jié)論如下:
1)WP正位相年,東亞大槽強(qiáng)度偏弱,位置偏北偏東,使得冷空氣南下偏少,同時(shí)中低緯太平洋為異常暖性高壓控制,其局地作用,使得我國(guó)東南部地區(qū)溫度偏高;
2)NAO遙相關(guān)型雖主體位于北大西洋,但在NAO正位相年通過(guò)其遙相關(guān)作用,通過(guò)南北兩支波列可分別調(diào)控南北槽系統(tǒng),協(xié)同使得我國(guó)東南30°N附近溫度偏低。
3)根據(jù)兩種遙相關(guān)的位相和強(qiáng)度,可得四種不同配置類(lèi)型,第一類(lèi)配置:WP與NAO均為正位相;第二類(lèi)配置:WP為正位相,NAO為負(fù)位相;第三類(lèi)配置:WP和NAO均為正位相;第四類(lèi)配置WP為負(fù)位相,NAO為正位相。這兩種遙相關(guān)型共同作用時(shí),當(dāng)WP和NAO同位相,兩者作用部分抵消,我國(guó)東南地區(qū)溫度變化不顯著;當(dāng)WP為正位相NAO為負(fù)位相,兩者同步的加熱效應(yīng),我國(guó)東南部顯著暖異常;當(dāng)WP為負(fù)位相NAO為正位相,兩者同步的冷卻效應(yīng),我國(guó)東南部顯著冷異常。
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Synergistic effects of WP and NAO on winter surface temperature in southeastern China
SHI Chunhua,SUN Weijia,GUO Dong
Key Laboratory of Meteorological Disaster,Ministry of Education (KLME)/Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters (CIC-FEMD),Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing 210044,China
Based on the NCEP/NCAR and ERA-Interim reanalysis data,the multiple linear regression analysis is used to study impacts of different configurations of Western Pacific teleconnection (WP) and North Atlantic Oscillation (NAO) on winter surface temperature in southeastern China.Results show that in the positive phase year of WP,the middle and low latitudes Pacific Ocean is controlled by abnormal warm high,whose local effects make a warmer winter in southeastern China.In the positive phase year of NAO,the north and south teleconnection wave trains regulate the north and south branch troughs systems respectively,which synergistically make a colder winter around 30°N in southeastern China.Considering the interaction of the two teleconnection patterns,when WP and NAO are in the same phase,their opposite effects are partially offset,and the temperature change in southeastern China in winter is not significant.In positive WP phase and negative NAO phase,the synchronous heating effects make a warmer winter in southeastern China.In negative WP phase and positive NAO phase,the synchronous cooling effects make a colder winter in southeastern China.
Western Pacific teleconnection;North Atlantic Oscillation;southeastern China;winter temperature
doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20191227002
(責(zé)任編輯:張福穎)