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赤道潜流 苏门答腊附近的赤道潜流
印度洋,太平洋,异常赤道潜流 苏门答腊附近的赤道潜流
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
热带印度洋在初夏的总体偏暖，将导致整层可降水量的显著增加，并通过与偏强的副热带反气旋异常配合，使得输送向我国的水汽明显偏多，进一步导致我国的夏季风雨带降水偏多；但随着暖海温异常在夏季内的逐渐下降，这一点在夏季后期有所减弱。此外，印度洋暖海温异常可通过区域暖海温-反气旋反馈（即“印度洋放电效应”）加强西北太平洋副热带反气旋异常，这有利于西太平洋副热带高压在初夏有所偏强，但后期逐渐减弱。
（2） 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；而它又连接了海洋大陆区域（马来群岛），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12 TIOD正位相（左图）和负位相（右图）大气环流异常的模型
图13 同图11，但为TIOD指数演变
较强烈的TIOD事件仍然会给全球造成显著的气候效应。如2019年夏季开始的一次破纪录级别强度的TIOD正位相事件给热带印度洋及周边地区带来了严重影响，包括东非地区与阿拉伯半岛持续异常降雨与沙漠蝗的爆发，和东岸澳大利亚持续的高温干旱和严重森林大火。同时，这次事件成为了秋冬季热带印度洋海温模态绝对的主导，甚至在热带太平洋ENSO事件等信号不明显的情况下，成为了当时全球热带海区最显著的季节变率，并由其在海洋大陆区域形成的强烈下沉支激发了赤道太平洋的西风异常，促进了冬春季厄尔尼诺事件的发展。
由于TIOD的季节锁相特征，在冬春季时通常海温异常非常微弱，当前也仅仅是略偏向正位相。但先前的信号，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弱负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西风应力异常，导致赤道南侧存在一个气旋式应力异常与伴随而来的Ekman异常辐散涌升，导致赤道外东印度洋温跃层出现一个异常冷区，并以冷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。随着冷R波的到达并上涌，热带西南印度洋出现了一定冷却，这也是前文提及的跨赤道不对称经向海温型（北印度洋偏暖而南印度洋增暖较弱）与跨赤道南风异常的一个成因。这将在初夏时导致南亚夏季风显著偏弱，但北印度洋的二次增暖将导致随后南亚夏季风显著增强。
而在当前，随着东南印度出现一定偏冷，加之跨赤道不对称模态下热带东南印度洋的东南信风增强，通过东南信风影响下的平流作用该冷区将向北延伸与苏门答腊/澳大利亚北部离岸输送与上升流，今夏发展出一次TIOD正位相事件的概率较大。
在夏季，TIOD强度较为有限，主要通过影响海洋大陆地区的局地对流活动，激发经圈环流异常并影响东亚季风区。可以看到，夏季当TIOD正位相事件发生时，海洋大陆地区对流偏弱，同时激发当地的反气旋异常，并引起北侧华南-菲律宾北部一带的气旋式环流与我国东部-日本一带的反气旋异常，这将有利于副热带高压偏北。
图14 同图1，但为印度洋地区海温异常（填色）与850hPa风场异常（矢量箭头）
图15 TIOD正位相年7-9月（去除ENSO影响）的OLR合成结果，填色区域为通过显著检验
图16 同图15，但为500hPa高度场合成
（3）南印度洋副热带偶极（SIOD）
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间的相互作用也会显著影响印度洋内部变率。受秋冬季拉尼娜事件导致的热带印度洋的西风异常，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气旋环流，这导致副热带东南印度洋出现一定冷却，发展出了一次较弱的SIOD正位相事件。考虑到季节锁相特征，在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稍有偏弱而澳大利亚高压相对增强，导致澳大利亚与印尼一带东南信风增强，有可能促进TIOD正位相事件发展；菲律宾与新几内亚跨赤道气流偏弱而索马里急流偏强，对应西北太平洋热带季风偏弱而南亚夏季风偏强；此外，季风区的异常对流活动也会进一步激发出向热带外地区的遥相关影响。
1.1.6 大西洋概况
（1）大西洋Niño型
类似赤道太平洋著名的厄尔尼诺/拉尼娜事件的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Niño型”，通常在6-8月温跃层最浅时达到峰值锁相状态。但由于大西洋洋盆尺度小，Bjerknes反馈不如太平洋明显，难以如同ENSO一样深刻影响全球环流，但也有研究认为它能在热带区域海气相互作用中起到一定调制作用；此外，它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也将显著增暖，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，对应当地低空显著偏强的信风，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。
图17 同图1，但为大西洋地区海表温度距平（填色）与850hPa风场
（2） 大西洋跨赤道经向模（AMM）
相比于赤道地区纬向异常模态的大西洋Nino型，热带大西洋更显著的海温模态当属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（最接近赤道）有关，此时微小经向扰动最容易激发出显著的异常。
图18 同图10，但为AMM对应的物理量异常
而当前正是这一模态重要的锁相期，热带大西洋海温出现了较弱的AMM负位相状态，表现为热带南大西洋的显著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夏季。
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。可以看出，AMM和PMM不仅对所在区域有着显著超前影响，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著负相关。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著正相关，但PMM的相关则不显著，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，这应当与对流活动伴随的大气暖Kelvin波相关。
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