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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：

图19 1981-2018年3-5月PMM指数（a、c）与AMM指数（b、d）分别对随后6-8月月降水率（a、b,单位：mm/day）与海温（c、d，单位：℃）的回归分析，打点区域为通过0.10显著检验区域

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，抑制当地的显著增暖过程。这将在夏季风期使得南亚夏季风在后期出现一定程度的减弱，同时西太平洋副高强度也将出现一定减弱。

（3） NAO（北大西洋涛动）/NAT（北大西洋三极子）

NAO是北半球大气中高纬度变率中的重要模态。而在季节尺度上，这样的大气振荡型在同一区域强迫出海表温度的响应，对应为北大西洋地区南北的三极子SSTA的异常，即NAT。

图20 NAT海温模态

自冬季后期至今，NAT/NAO总体正处在显著正位相状态，副热带北大西洋区域逐渐发展的反气旋式风应力异常，使得副热带北大西洋区域出现了显著偏强的信风，导致蒸发增强并有所降温；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。虽然在春季近期，NAT/NAO出现了区域海气反馈形成的负位相模态，但考虑到北极涛动（AO）将长期偏向正位相，这一半球极地模态将导致偏强的冰岛低涡与亚速尔高压，这样今年春夏季NAT/NAO将出现先负位相后偏向正位相的局面。

在NAO/NAT这样的从负位相转正位相变化下，考虑到北大西洋海气异常模态会成为一个显著的频散源，这将以初夏为界，在前期导致下游欧亚地区出现北欧异常槽-乌拉尔山阻塞-中西伯利亚/贝加尔湖槽与远东-鄂霍茨克脊位；而在盛夏不仅伴随着NAO位相的转换，还有背景西风减弱造成的驻波波长下降，这一波列波长将有所缩短，更倾向于北欧阻塞-巴尔喀什湖异常槽-贝加尔湖与东北-远东地区脊。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，并引发较显著离岸Ekman输运和沿岸补充上升流，使得这一地区SSTA负异常显著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，也将影响到热带太平洋海温演变和空间型；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，由于北极涛动（AO）持续维持负位相，导致北极极地涡旋长期分裂并远离极区，造成北极气温相对偏高与海冰增长较弱。据NSIDC数据，今冬北极海冰覆盖面积最大值于2021年3月21日创下，此时北极海冰总面积约为1476.7万km²，这位列卫星观测记录以来周年极大值的第七位低值。

图21 北极海冰覆盖面积的逐年时间演变，图源：NSIDC

在空间分布上（图22），鄂霍茨克海西部、新地岛西侧、白令海海冰面积和密集度处在显著偏低状态；而自拉布拉多半岛东海岸经格陵兰岛、斯瓦尔巴群岛一直到新地岛西侧的巴伦支海北部，这一区域的海冰密集度则有明显偏低。这和今年冬季环流型下，北极地区AO强负值与多极型极涡与对应的直接热力场作用，以及此环流型下偏强的穿极漂流有关；而太平洋扇区异常，则与PDO负位相与北太平洋暖流区显著偏暖造成的白令海峡的异常反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22 2021年4月北极海冰密集度异常。图源：NSIDC

在季节变率上，由3-5月海冰与后期夏季500hPa高度场的SVD分析结果（图23）看， SVD第二模态则出现空间型振荡，反映出巴伦支海东部、鄂霍茨克海与白令海海冰密集度一致变化的结果，而这一模态的负位相则是和当前异常最为接近。考虑到这一模态激发的影响，亚欧大陆将对应北欧阻塞-西西伯利亚槽-贝加尔湖脊和偏强的东亚大槽，和前文海温异常造成的影响接近。

图23 1981-2018年3-5月，北极海冰密集度（右列）与后期6-8月500hPa高度场（左列）的SVD分析，取前三模态

1.2.2 北半球陆面积雪

在最近的一个月，北美地区积雪分布不均，大体呈现西北部偏多而东北部偏少的格局；而在亚欧大陆一侧陆面积雪分布显著不均，具体空间分布上呈现北欧与东欧，以及远东-鄂霍茨克海沿岸明显偏少，而东西伯利亚北部略偏多特征，而青藏高原大部，尤其西部地区则出现了显著偏少的特征。

对于青藏高原地区，在过去的冬季出现了显著地气温偏高与降雪偏少的情形，积雪显著偏少，以高原西部地区尤甚。其中，冬季AO/NAO维持持续强负值，由北大西洋中高纬度波源激发、沿副热带急流传播的遥相关波列形成的高原异常脊为主因，而过去秋冬季拉尼娜事件向热带外地区的遥相关强迫也有着一定影响。

图24 2021年4月全球陆地积雪水当量距平分布(来自ERA5)

考虑到春季的欧亚大陆积雪的空间分布，积雪的陆面强迫应当会激发对流层中层高度场上，初夏巴伦支海西侧与乌拉尔山正异常-贝加尔湖西侧异常槽- -远东偏强的异常脊这一波列，和先前提到的海温、海冰强迫的结果接近同相，而接近同相的叠加会让信号更加清晰明确。而偏少的高原积雪让当地对流层中高层暖中心建立偏早且强度偏强，容易形成偏强的南亚高压（对应气旋式环流异常）。而值得注意的是，在气候态上西部较高海拔区域的积雪信号能有效延续至夏季。以这一观点看，由冬季延续到春季的高原积雪显著偏少的异常，将在夏季后期继续维持；而再考虑南亚季风早期偏强而后期偏弱的特征与水汽潜热释放驱动的过程，因而夏季南亚高压可能将呈现前期偏强而后期稍有减弱的状态，而热力场也将激发Rossby波列并向东北方向传播，并引发出类似负APO模态的环流异常，这也将影响今年夏季环流形势。

图25 1981-2020年6-8月的东亚地区降水（左列）与欧亚地区雪水当量（右列）的SVD联合分析，取第三模态。

1.2.3 南极海冰/南极涛动

在上世纪末开始，南极海冰出现了年际显著增多的趋势；但自2015年下半年起，这一趋势突然出现急速反转并很快转入密集度偏低的状态，并在随后数年至今持续偏低，甚至在部分时段创下同期最低——这一时间尺度以2015-16强厄尔尼诺事件显然不足以解释，目前也已有部分文献进行讨论。

直到去年开始，南极海冰面积终于从前期的年际低谷明显恢复，当前海冰面积已超过1981-2010平均气候态同期，其中南印度洋扇区与阿蒙森海外围较为偏多。

图26 同图22，但为南极海冰密集度距平

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