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阿留申低壓與東亞冬季風(fēng)關(guān)系的年代際變化

2024-06-27 16:22:23楊崧林楠張團(tuán)團(tuán)
大氣科學(xué)學(xué)報 2024年2期

楊崧 林楠 張團(tuán)團(tuán)

摘要 東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)是北半球冬季最活躍的環(huán)流系統(tǒng),通過與西伯利亞高壓、阿留申低壓、東亞大槽和東亞西風(fēng)急流等系統(tǒng)之間的相互作用,對東亞地區(qū)的氣候產(chǎn)生重要影響。本文主要關(guān)注阿留申低壓與東亞冬季風(fēng)關(guān)系的年代際變化特征,利用經(jīng)驗正交函數(shù)分析方法,提取阿留申低壓的強(qiáng)度變化、南北移動、西北-東南傳播型和東西移動模態(tài),并研究這4種模態(tài)與冬季風(fēng)的北部型、南部型模態(tài)關(guān)系。結(jié)果表明阿留申低壓的強(qiáng)度變化與2種東亞冬季風(fēng)型的關(guān)系都不顯著。阿留申低壓的南北移動與南部型冬季風(fēng)的相關(guān)性較強(qiáng)且具有年代際變化特征。1995年后南北濤動中心受ENSO(El Nio-Southern Oscillation)影響向東移動,阿留申低壓和西伯利亞高壓的配置不利于中國東南部氣壓梯度的形成,導(dǎo)致阿留申低壓的南北移動與南部型冬季風(fēng)的相關(guān)性降低。另外,1975年后北大西洋濤動在中西伯利亞地區(qū)激發(fā)正位勢高度異常,擴(kuò)大傳播型模態(tài)影響范圍,給中高緯地區(qū)帶來東北風(fēng)異常,有利于北部型冬季風(fēng)的形成,此時傳播型模態(tài)與北部型冬季風(fēng)顯著相關(guān)。

關(guān)鍵詞東亞冬季風(fēng);阿留申低壓;年代際變化;ENSO

在北半球冬季,位于寒冷的歐亞大陸和溫暖海洋交界的東亞地區(qū)在熱力差異下形成了北半球冬季最突出的氣候現(xiàn)象之一——東亞冬季風(fēng)(East Asian Winter Monsoon,EAWM;Ding,1994;Chang,2004)。冬季風(fēng)一般由11月持續(xù)到次年3月,主要影響中國西北、東北、華北地區(qū)和秦嶺淮河以南,以及朝鮮半島、日本等區(qū)域。作為北半球冬季最強(qiáng)的環(huán)流系統(tǒng)之一,東亞冬季風(fēng)不僅在亞洲地區(qū)氣候異常變化中發(fā)揮著重要作用,也能夠影響其他遠(yuǎn)距離地區(qū)的天氣和氣候異常,比如調(diào)制北太平洋風(fēng)暴路徑活動(Lee et al.,2010;Miao and Wang,2020),調(diào)控越赤道氣流從而影響到南半球的澳洲季風(fēng)(Zhu and Wang,2010;Wen et al.,2022)。東亞冬季風(fēng)會給控制地區(qū)帶來寒冷和干燥的氣候特征,嚴(yán)重時可能會造成寒潮、暴風(fēng)雪、冰雹、霜凍、凍雨、沙塵暴等極端天氣現(xiàn)象(Hu et al.,2015;Zhang et al.,2020;Dong et al.,2023)。作為重要的溫帶系統(tǒng),它還能通過向南輸送的冷空氣在東亞沿海地區(qū)驅(qū)動海洋性大陸降水的變化。這些氣象災(zāi)害給當(dāng)?shù)貛砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,給人們的生活帶來極大的不便(王振華,2009;朱紅霞等,2019;Xiao et al.,2024)。

東亞冬季風(fēng)具有明顯的年代際和年際變化特征,其影響因子包括外界強(qiáng)迫和內(nèi)部動力過程(陳海山等,1999;黃小梅等,2013;黃榮輝等,2014)。東亞冬季風(fēng)的主要成員包括西伯利亞高壓(Siberian High,SH)、阿留申低壓(Aleutian Low,AL)、東亞大槽和東亞西風(fēng)急流等,具有從對流層下層到對流層頂?shù)臏貛Ш蜔釒S環(huán)流結(jié)構(gòu)(Wu and Wang,2002;Wang et al.,2009;徐依梵等,2023)。其特征是熱帶低層由東北信風(fēng)控制,東亞沿岸偏北風(fēng)增強(qiáng),熱帶外海平面氣壓場表現(xiàn)為西伯利亞高壓和阿留申低氣壓分別位于西伯利亞地區(qū)和太平洋北部,對流層上層?xùn)|亞西風(fēng)急流增強(qiáng) (Yang et al.,2015;Li and Yang,2017)。

近年來諸多研究使用不同變量來定義冬季風(fēng)指數(shù),以描述冬季風(fēng)活動,包括東亞地面氣溫、海陸海平面氣壓差異、對流層低層?xùn)|亞經(jīng)向風(fēng)、高低層環(huán)流等(賀圣平和王會軍,2012)。例如,早期研究利用20°~50°N范圍內(nèi)110°E(代表陸地)和160°E(代表海洋)之間的氣壓差值來定義季風(fēng)指數(shù)(郭其蘊(yùn),1983),后期有研究則利用區(qū)域平均的方式計算陸地和海洋的海平面氣壓差值(晏紅明等,2009)。阿留申低壓和西伯利亞高壓氣壓梯度形成的東亞地區(qū)低層?xùn)|北風(fēng)異常是冬季風(fēng)的一大重要特征 (Dong et al.,2023)。前人研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)西伯利亞高壓形成后向東南方向移動,靠近東亞海岸線和太平洋西部時爆發(fā)強(qiáng)冷空氣,通過冷涌造成中國大部分地區(qū)的氣溫下降 (Wu and Wang,2002;Zhu et al.,2010)。關(guān)于阿留申低壓和東亞冬季風(fēng)的關(guān)系,有研究表明西伯利亞高壓和阿留申低壓同時減弱或增強(qiáng)最終導(dǎo)致東亞地區(qū)異常偏暖或偏冷(陳文和康麗華,2006;賀圣平和王會軍,2012)。Wang et al.(2010)、Li and Yang(2017) 利用近地表溫度定義冬季風(fēng),發(fā)現(xiàn)東亞冬季風(fēng)的地表氣溫由兩種截然不同的變率模態(tài)主導(dǎo),一種是北部型模態(tài),另一種是南部型模態(tài)。對于這兩種模態(tài)來說,西伯利亞中部高壓的增強(qiáng)有利于北部型模態(tài)的形成,而蒙古和西南太平洋地區(qū)之間的增強(qiáng)氣壓梯度有利于形成南部型模態(tài),但兩種模態(tài)與阿留申低壓的變化關(guān)系并不顯著,目前針對阿留申低壓與東亞冬季風(fēng)關(guān)系及其變化的研究相對較少 (Wang et al.,2009)。

阿留申低壓是北半球冬季太平洋上空的半永久性活動中心,其年代際變化特征是北半球冬季最顯著的年代際變化特征之一(Overland et al.,1999;Honda et al.,2005)。考慮到阿留申低壓的強(qiáng)度和位置變化具有明顯的氣候特征差異,其影響因子和造成的氣候影響各不相同,前人工作利用區(qū)域平均代表阿留申低壓只考慮了阿留申低壓的強(qiáng)度變化,因而會存在一定的不準(zhǔn)確性 (Lin et al.,2023)。研究發(fā)現(xiàn)阿留申低壓強(qiáng)度和位置也具有明顯的年代際變化特征(Overland et al.,1999;Honda et al.,2005)。目前,阿留申低壓和冬季風(fēng)關(guān)系的年代際變化及其影響因子尚不十分清楚。因此,本文重點(diǎn)分析1950—2017年阿留申低壓和東亞冬季風(fēng)關(guān)系的年代際變化特征,以及可能引起其關(guān)系年代際變化的因子。

1 資料和方法

本文使用美國國家環(huán)境預(yù)測中心和美國國家大氣研究中心(NCEP-NCAR)的再分析資料(Kalnay et al.,1996),包括月平均海平面氣壓、地面氣溫、降水、風(fēng)場和位勢高度等。月平均海表溫度數(shù)據(jù)來自美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)擴(kuò)展重建海表溫度數(shù)據(jù)集第5版(ERSSTv5;Huang et al.,2017)。上述數(shù)據(jù)集分析了1950/1951年至2017/2018年北半球冬季(12月—次年2月)的數(shù)據(jù)。為了分析大尺度大氣遙相關(guān)型對東亞冬季風(fēng)和阿留申低壓關(guān)系的可能影響,采用美國氣候預(yù)報中心提供的逐月北大西洋濤動(NAO)指數(shù)(https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/telecontents.shtml)。此外,為了探究熱帶強(qiáng)迫的影響,提取了NOAA提供的Nio3.4指數(shù)(https://psl.noaa.gov/gcos_wgsp/Timeseries/Nino34/)。

本文利用經(jīng)驗正交函數(shù)(EOF)分解提取100°~140°E、0°~60°N的近地表溫度主要模態(tài)。第一模態(tài)的解釋方差為48.9%(圖1a),表現(xiàn)為近地表溫度全國一致型分布,溫度沿經(jīng)向向北迅速遞減,稱之為北部型冬季風(fēng)。第二模態(tài)占總方差的16.2%,表現(xiàn)為南北反向分布,被稱為冬季風(fēng)的南部模態(tài)(圖1b)。對應(yīng)強(qiáng)EAWM第二模態(tài)的年份,中國東南部大部分地區(qū)氣溫下降,異常低溫向赤道地區(qū)延伸(圖1b),與前人研究結(jié)果相吻合(Wang et al.,2010;Li and Yang,2017)。

此外,本文利用滑動相關(guān)系數(shù)刻畫變量間不同時刻相關(guān)系數(shù)的變化特征,從而估算出未來相關(guān)系數(shù)的變化趨勢。通過計算冬季風(fēng)指數(shù)和阿留申低壓指數(shù)的21點(diǎn)滑動相關(guān),再利用線性回歸、相關(guān)分析、顯著性檢驗來尋找阿留申低壓和東亞冬季風(fēng)關(guān)系隨時間變化的趨勢。

2 阿留申低壓的強(qiáng)度變化和東亞冬季風(fēng)的關(guān)系

根據(jù)Lin et al.(2023)的研究,對北太平洋地區(qū)(110°E~120°W,35°~70°N)逐月海平面氣壓做EOF分析,得到的前3個模態(tài)分別表示阿留申低壓的強(qiáng)度變化、經(jīng)向移動和緯向移動。本文為了研究阿留申低壓和東亞氣候系統(tǒng)的關(guān)系,將EOF分析的區(qū)域稍微擴(kuò)大(100°E~120°W,0°~70°N),得到的第一模態(tài)仍然是低壓系統(tǒng)占據(jù)北太平洋上空,表征阿留申低壓的強(qiáng)度變化(圖2a)。第二模態(tài)同樣是南北偶極子形態(tài),代表了阿留申低壓位置的南北移動(圖2b)。然而第三模態(tài)和第四模態(tài)的解釋方差差距較小。此時阿留申低壓的東西移動模態(tài)解釋方差為9.7%,為第四模態(tài)(圖2d)。而第三模態(tài)呈現(xiàn)出從亞洲大陸高緯度地區(qū)向太平洋赤道地區(qū)傳播的三極子,伴隨著西伯利亞高壓的增強(qiáng)和阿留申低壓的西南-東北向延伸。此時第三模態(tài)的解釋方差達(dá)到了11.5%,本文稱之為西北-東南傳播型模態(tài)(圖2c)。前人的研究表明,利用EOF分析阿留申低壓的結(jié)果對時間和空間范圍選擇不敏感,說明阿留申低壓的前4個模態(tài)的主要特征和影響具有相當(dāng)穩(wěn)健的特征。下文利用4個模態(tài)對應(yīng)的時間序列分別定義阿留申低壓的強(qiáng)度、南北移動、傳播模態(tài)和東西移動的指數(shù)。

阿留申低壓與大陸沿海地區(qū)的亞洲高壓之間形成了強(qiáng)大的緯向氣壓梯度,帶來的梯度風(fēng)嚴(yán)重影響了東亞季風(fēng)區(qū)的冬季溫度異常(Miao and Wang,2020;胡宏博等,2023)。表1為北部型和南部型東亞冬季風(fēng)與阿留申低壓的4種模態(tài)的相關(guān)系數(shù)。其中北部型冬季風(fēng)與亞洲-太平洋傳播型模態(tài)的相關(guān)性最強(qiáng),達(dá)到了0.453,通過了95%置信度的顯著性檢驗。南部型冬季風(fēng)與阿留申低壓的南北移動相關(guān)性最強(qiáng)(0.336)且通過了95%置信度的顯著性檢驗。而阿留申低壓的強(qiáng)度變化和東西移動與兩種類型的冬季風(fēng)關(guān)系較弱。綜上所述,相較于前人主要針對阿留申低壓強(qiáng)度與東亞冬季風(fēng)關(guān)系的研究,本文結(jié)果表明阿留申低壓的南北移動和傳播型模態(tài)與冬季風(fēng)的關(guān)系更強(qiáng),而阿留申低壓的強(qiáng)度變化與冬季風(fēng)并非顯著相關(guān)。

3 阿留申低壓的南北移動和傳播模態(tài)與東亞冬季風(fēng)的關(guān)系

阿留申低壓的南北移動和東亞冬季風(fēng)都具有較強(qiáng)的年代際變化特征(Sugimoto and Hanawa,2009;Wang et al.,2010;Miao et al.,2018;Miao and Wang,2020)??紤]到阿留申低壓和東亞冬季風(fēng)的年代際變化會影響兩者之間的相關(guān)性,對4種模態(tài)的時間序列和冬季風(fēng)的兩種模態(tài)做21點(diǎn)滑動相關(guān),以研究兩者關(guān)系的時間變化(圖3),結(jié)果發(fā)現(xiàn)阿留申低壓的南北移動和南部型冬季風(fēng)在1964—1994年期間呈顯著的正相關(guān)性,在1994年后相關(guān)性顯著性降低。亞洲-太平洋模態(tài)和北部型冬季風(fēng)在1961—1974年期間沒有顯著相關(guān)性,1974年后有顯著的正相關(guān)性。其他模態(tài)相關(guān)性顯著的年份較短,因此下文具體分析導(dǎo)致亞洲-太平洋模態(tài)和北部型冬季風(fēng)以及阿留申低壓的南北移動和南部型冬季風(fēng)關(guān)系(AL-SEAWM)產(chǎn)生年代際變化的原因。

東亞和太平洋上空相對正壓的經(jīng)向偶極型環(huán)流異常與下游區(qū)域的環(huán)流異常緊密聯(lián)系。圖4顯示了在AL-SEAWM相關(guān)性強(qiáng)和相關(guān)性弱的時期,阿留申低壓南北移動指數(shù)回歸的500 hPa高度場和近地表氣溫。在兩者關(guān)系較強(qiáng)的時期,阿留申低壓相關(guān)的南北偶極子異常中心位于本初子午線中心偏西的位置,其中偏北的高壓異常范圍呈現(xiàn)明顯的向西延伸,覆蓋了歐亞大陸的高緯度地區(qū),與西伯利亞高壓相連(圖4a)。北部強(qiáng)大的高壓和南部偏西的低壓中心在中國華北、華東地區(qū),日本、朝鮮半島等地形成了明顯的因氣壓梯度帶來的東北風(fēng)異常。與圖4a相比,圖4b中南北偶極子的中心明顯偏東。此時在歐亞大陸上空沒有顯著的高壓異常,東南沿海區(qū)域近地表溫度異常不顯著。到20世紀(jì)90代中期,北太平洋地區(qū)的大氣經(jīng)歷了一次顯著的年代際變化,阿留申低壓在1994年以后顯著加強(qiáng)東移(Yeh et al.,2018)。相關(guān)研究證明了北太平洋濤動具有中心向東移動的年代際變化特征(Yeh et al.,2018),與本文結(jié)論一致。

研究發(fā)現(xiàn)南部型冬季風(fēng)受厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)影響顯著,相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.37 (Li and Yang,2017)。為了驗證AL-SEAWM年代際變化是否與ENSO有關(guān),計算了9 a滑動平均后的Nio3.4指數(shù)和AL-SEAWM滑動相關(guān)序列的相關(guān)性,兩者的相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.305,通過了95%置信度的顯著性檢驗。圖5反映了用Nio3.4指數(shù)回歸1995年前、后的海表溫度和200 hPa緯向風(fēng)場,可以看到在1995年以后阿拉斯加灣的氣旋性低壓系統(tǒng)更強(qiáng),與ENSO相關(guān)的年際變化更強(qiáng),可能有利于南支低壓系統(tǒng)的東移。

此外,除了太平洋上空南北偶極子的東移,歐亞大陸的西伯利亞高壓系統(tǒng)和太平洋區(qū)域阿留申低壓系統(tǒng)的整體配置對于形成南部型冬季風(fēng)也有顯著的影響。對歐亞-太平洋整體區(qū)域(Eura-Pac:80°E~120°W,30°~70°N)、阿留申低壓控制的海洋區(qū)域(AL:120°E~120°W,30°~80°N)和西伯利亞高壓控制的陸地區(qū)域(SH:90°~120°E,40°~60°N)的海平面氣壓分別做EOF分析,發(fā)現(xiàn)在1995年前,阿留申低壓控制的海洋區(qū)域的第二特征向量(AL-EOF2)與西伯利亞高壓控制的陸地區(qū)域的第一特征向量(SH-EOF1)都表征了歐亞-太平洋整體區(qū)域的第二特征向量(Eurasia-EOF2)的空間分布特征,說明此時海洋異常高壓系統(tǒng)與陸地異常低壓系統(tǒng)相匹配(圖6)。

但在1995年后,AL-EOF2和Eurasia-EOF2的空間相關(guān)系數(shù)更高,而SH-EOF1反映了Eurasia-EOF3的空間分布特征,兩個模態(tài)相互正交,此時阿留申低壓和西伯利亞高壓關(guān)系較弱(圖7;Dong et al.,2023)。阿留申低壓在1995年后回歸的2波型準(zhǔn)靜止波在西伯利亞上空有負(fù)異常,進(jìn)一步驗證了海陸空間分布特征影響了AL-SEAWM關(guān)系的年代際變化(圖8;陳文和康麗華,2006;王林等,2007)。

以1978年作為一個典型的南部型冬季風(fēng)案例進(jìn)行分析。從圖1可以看出,1978年的標(biāo)準(zhǔn)化PC2時間系數(shù)超過1.0,表明這是一個典型南部型冬季年份。此時太平洋阿留申低壓的南北濤動模態(tài)對應(yīng)的時間系數(shù)PC2為-0.8,是較為顯著的阿留申低壓北移動年份(圖3)。在太平洋上空,負(fù)的位勢高度異常集中在東西伯利亞和白領(lǐng)海峽區(qū)域,正的位勢高度異常集中在太平洋中部和阿拉斯加灣附近,呈現(xiàn)出南北偶極子的分布特征。近地表溫度呈現(xiàn)一個明顯的南北反相的特征,貝加爾湖以北有明顯的負(fù)溫度異常,最低溫度中心有兩個,分別在中西伯利亞高原和鄂霍次克海。而在貝加爾湖以南地區(qū)呈現(xiàn)出近地表溫度正異常,溫度異常中心主要集中在蒙古高原和黃土高原地區(qū),異常值向四周逐漸遞減。

目前,有關(guān)從亞洲向太平洋傳播的波列對北部型冬季風(fēng)的影響的研究較少 (Yang et al.,2015;Zhang et al.,2021;2022)。圖9展示了傳播型指數(shù)回歸的近地表溫度和500 hPa位勢高度場。在1974年以前,阿留申低壓的傳播型模態(tài)與北部型冬季風(fēng)的相關(guān)性(AL-NEAWM)較弱,傳播型模態(tài)在大陸上空主要表現(xiàn)為正位勢高度異常集中在東西伯利亞地區(qū)。此時在東亞冬季風(fēng)區(qū)內(nèi)沒有明顯的大范圍溫度異常。而在1974年之后AL-NEAWM相關(guān)性較強(qiáng),歐亞大陸上空的位勢高度正異常覆蓋了40°N以北的大部分區(qū)域,此時在東亞冬季風(fēng)區(qū)內(nèi),溫度負(fù)異常中心位于貝加爾湖,并向南逐漸減弱。值得注意的是,在1974年之前,在大西洋上空存在明顯的位勢高度負(fù)異常,而在1975年之后則轉(zhuǎn)變?yōu)檎惓#▓D9)。

為了探究歐亞大陸上空異常反氣旋的范圍是否是由大西洋上空的位勢高度異常引起,我們討論AL-NEAWM的相關(guān)性是否受到NAO的影響(尹澤疆等,2023)。對NAO指數(shù)作9 a滑動平均后計算其與傳播型指數(shù)的線性相關(guān)系數(shù),其值為0.69,通過了95%置信度的顯著性檢驗。用NAO指數(shù)對兩個階段的500 hPa高度場和850 hPa水平風(fēng)場做回歸。圖10表明,在1974年以前,NAO遙相關(guān)與歐亞大陸位勢高度并無顯著的相關(guān)性,但在1975年之后,NAO遙相關(guān)在巴爾喀什湖和貝加爾湖之間激發(fā)出顯著的反氣旋式異常,給低層季風(fēng)區(qū)域帶來東北風(fēng)異常,可能造成了AL-NEAWM關(guān)系的改變(Li and Li,2000)。

以1976年作為典型北部型冬季風(fēng)案例進(jìn)行個例分析。從圖1可以看出,1976年的標(biāo)準(zhǔn)化PC1時間系數(shù)超過1.0,表明這是一個典型北部型冬季風(fēng)年份。此時太平洋上空海平面氣壓的第三模態(tài)的時間系數(shù)PC3同樣超過1.0,表明歐亞上空呈現(xiàn)出典型的傳播型模態(tài)(圖3)。此時歐亞大陸上的正位勢高度異常占據(jù)了除了青藏高原外的大部分地區(qū),太平洋上空阿留申低壓呈西南-東北走向,橫跨中緯度地區(qū);北美中部的東沿岸地區(qū)有正的位勢高度異常。近地表溫度在歐亞大陸呈現(xiàn)負(fù)異常,異常大值出現(xiàn)在貝加爾湖西北部。在歐亞季風(fēng)區(qū)內(nèi),溫度異常隨著緯度向南逐漸遞增(圖略)。

4 結(jié)論和討論

阿留申低壓是東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)的重要成員(Ding,1994;Chang,2004)。前人研究將阿留申低壓定義為北太平洋上空中高緯地區(qū)海平面氣壓的區(qū)域平均(主要反映阿留申低壓強(qiáng)度),并得出低壓增強(qiáng)導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)增強(qiáng)的結(jié)論(陳文和康麗華,2006;賀圣平和王會軍,2012)。本文利用EOF分析方法,將北太平洋海平面氣壓的模態(tài)進(jìn)一步分解為阿留申低壓的強(qiáng)度異常、南北移動、東西移動和傳播型模態(tài),并探究4種模態(tài)與南部型、北部型冬季風(fēng)的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)阿留申低壓的強(qiáng)度變化與北部型、南部型冬季風(fēng)的相關(guān)性均不顯著。對于整個時期,阿留申低壓的向南移動與南部型冬季風(fēng)顯著相關(guān),而傳播模態(tài)與北部型冬季風(fēng)顯著相關(guān)。

阿留申低壓的南北移動與南部型冬季風(fēng)的相關(guān)性在1995年前、后具有明顯差異,1995年之前兩者顯著相關(guān),之后關(guān)系不顯著。在兩者相關(guān)性強(qiáng)的時期,與阿留申低壓的南北移動相關(guān)的偶極子中心位于本初子午線西邊,給東亞沿海地區(qū)帶來了東北風(fēng)異常。1995年以后,ENSO導(dǎo)致南部低壓年際變率中心向東移動,低壓系統(tǒng)無法給內(nèi)陸地區(qū)帶來東北風(fēng)異常,兩者關(guān)系減弱。此外海陸熱力配置也對兩者關(guān)系具有影響。在AL-SEAWM強(qiáng)時期,SH-EOF1與AL-EOF2都表征了Eurasia-EOF2的空間分布特征,但在AL-SEAWM弱時期,AL-EOF2和Eurasia-EOF2的空間相關(guān)系數(shù)更高,而SH-EOF1反映了Eurasia-EOF3的空間分布特征,此時海陸系統(tǒng)的相關(guān)性減弱。

阿留申低壓的傳播型模態(tài)與北部型冬季風(fēng)的關(guān)系同樣具有年代際變化特征。在1974年前,傳播型模態(tài)在歐亞大陸上正位勢高度異常的區(qū)域集中在東西伯利亞地區(qū),導(dǎo)致低溫影響范圍無法到達(dá)冬季風(fēng)區(qū),AL-NEAWM關(guān)系較弱。在1974年后,傳播型模態(tài)在歐亞大陸上空擴(kuò)大到了中高緯大部分區(qū)域,與太平洋上東北-西南方向的阿留申低壓異常形成了顯著的氣壓梯度,AL-NEAWM關(guān)系增強(qiáng)??紤]到阿留申低壓傳播指數(shù)

與NAO的9 a滑動指數(shù)的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.69,用NAO回歸相關(guān)性強(qiáng)和弱的年份發(fā)現(xiàn),NAO在AL-NEAWM強(qiáng)時期可能存在激發(fā)歐亞大陸正位勢高度異常的機(jī)制,導(dǎo)致傳播型模態(tài)的范圍擴(kuò)大到整個西伯利亞地區(qū),而在AL-NEAWM弱時期則相反。此外,阿留申低壓的強(qiáng)度變化和東西移動可能通過改變對流層經(jīng)向溫度梯度和中高緯度羅斯貝波活動來影響東亞冬季風(fēng)環(huán)流。其具體影響和機(jī)制還需進(jìn)一步深入研究。

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