本研究首先基于最新定義的mega-ENSO與Nino3.4指數(shù),對(duì)成熟期ENSO事件進(jìn)行了重新分類,并深入探討了它們的氣候影響以及影響的物理機(jī)制。其次,北大西洋濤動(dòng)(NAO)以及阿留申低壓(AL)與西太平洋型遙相關(guān)(WP)與ENSO事件的聯(lián)系并不穩(wěn)定。本研究同時(shí)立足于冬季NAO以及北太平洋大氣環(huán)流發(fā)生異常時(shí),與之相伴隨的不穩(wěn)定海表溫度熱力異常特征,探討了 NAO以及北太平洋大氣環(huán)流對(duì)這些大氣下墊面熱力異常強(qiáng)迫的響應(yīng),并利用大氣環(huán)流模式研究了相關(guān)物理機(jī)制。主要結(jié)論如下:(1)從年際時(shí)間尺度出發(fā),利用Nino3.4與mega-ENSO指數(shù),El Nino事件被分為:強(qiáng)、弱mega-El Nino和赤道型El Nino。弱mega-El Nino冬季,類似于負(fù)位相的NAO異常出現(xiàn)在北大西洋-歐亞大陸地區(qū),并伴隨著大西洋急流減弱,限制了來自海洋的暖濕空氣向大陸輸送,但是卻有利于極地干冷空氣南下,導(dǎo)致該地區(qū)冬季偏干冷。觀測和數(shù)值結(jié)果證明,副熱帶急流從北太平洋延伸至北大西洋使得NAO與弱mega-El Nino發(fā)生耦合。與之相反,赤道型El Nino伴隨相對(duì)較弱的副熱帶急流,不能顯著的影響歐亞大陸。對(duì)于強(qiáng)mega-El Nino事件,太平洋與印度洋所激發(fā)的大氣遙相關(guān)相互抵消導(dǎo)致NAO信號(hào)消失。(2)盡管年際尺度上,弱mega-El Nino與NAO具有明顯的耦特征,然而在年代際尺度上,mega-ENSO與NAO的聯(lián)系并不穩(wěn)定。在二者關(guān)系的耦合時(shí)期(1957-1981),mega-ENSO的發(fā)生常伴隨著熱帶北大西洋異常海溫出現(xiàn)。而在非耦合時(shí)期(1982-2012),mega-ENSO則與熱帶外北大西洋異常海溫相聯(lián)系。熱帶北大西洋海溫異常與類似NAO的大氣環(huán)流異常之間存在著一個(gè)正反饋機(jī)制,該正反饋有助于將NAO的影響從mega-ENSO發(fā)展期延伸至成熟期。(3)除了北大西洋濤動(dòng),我們同樣發(fā)現(xiàn)了年代際尺度上ENSO與北太平洋大氣環(huán)流之間聯(lián)系的不穩(wěn)定性。在ENSO成熟期,1957到1975年,顯著的正海表面溫度異常主要出現(xiàn)在赤道中東太平洋,與之相聯(lián)系的大氣環(huán)流異常類似于正位相的西太平洋型遙相關(guān)。而從1978到2011年,顯著的海表面溫度異常在太平洋地區(qū)呈現(xiàn)東西“蹺蹺板”型分布特征,與mega-ENSO所定義的海溫型類似,與之相聯(lián)系的大氣環(huán)流異常則類似于阿留申低壓。進(jìn)一步的分析表明,與ENSO有關(guān)的熱帶外北太平洋海表面溫度年代際變冷激發(fā)出南北“偶極子”型環(huán)流異常,可能是調(diào)節(jié)ENSO與北太平洋大氣環(huán)流關(guān)系的原因。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P434
【部分圖文】：

在空間上ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ包括了熱帶太平洋及其副熱帶延伸區(qū)，定義為西太平洋“Ｋ”逡逑字形區(qū)域與東太平洋“三角形”區(qū)域之間區(qū)域平均的差值，表現(xiàn)為東太平洋與西太平洋逡逑之間的“蹺蹺板”結(jié)構(gòu)（圖１．１）；時(shí)間上它具有從年際到年代際的多時(shí)間尺度特征。逡逑因此，與傳統(tǒng)ＥＮＳＯ指數(shù)相比較，ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)包含更加廣闊的時(shí)空尺度，能夠容逡逑納和反映更多更復(fù)雜的氣候信息。其獨(dú)特的時(shí)空特征導(dǎo)致了它對(duì)氣候系統(tǒng)獨(dú)特的影響。逡逑比如對(duì)季風(fēng)系統(tǒng)的影響方面：北半球夏季風(fēng)系統(tǒng)在過去３０年的增強(qiáng)被認(rèn)為是逡逑ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ邋而非傳統(tǒng)邋ＥＮＳＯ邋作用的結(jié)果（Ｗａｎｇ邋ｅｔａｌ＿邋２０１３）邋；邋Ｗｕ邋ａｎｄ邋Ｙｕ邋（２０１５）通過逡逑對(duì)比發(fā)現(xiàn)動(dòng)力模式對(duì)東亞夏季風(fēng)的預(yù)報(bào)技巧一定程度上來源于對(duì)ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ的模擬能逡逑力的強(qiáng)弱。與極端事件聯(lián)系方面：ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ型海溫異常能夠引起東北亞地區(qū)異常下逡逑沉運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而加熱表面溫度，導(dǎo)致該地區(qū)熱浪頻次增加（Ｚｈｏｕ邋ａｎｄ邋Ｗｕ邋２０１６）。但是，逡逑上述研究多是關(guān)注ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ在其發(fā)展期夏季的影響。而ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ在其成熟期會(huì)發(fā)逡逑３逡逑

根據(jù)前文總結(jié)，我們知道有關(guān)ＥＮＳＯ氣候影響的研宄已有很多。那么，本文具體而逡逑言需要解決哪些問題呢？我們不妨先將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向太平洋地區(qū)不同ＥＮＳＯ指數(shù)所定義逡逑的空間范圍（圖１．２）。圖中黑框包含了邋Ｎｉｆｉｏ３和Ｎｉｆｉｏ４區(qū)所在范圍，紅色陰影為Ｎｉｆｔｏ３．４逡逑區(qū)所在。藍(lán)框包含了邋ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)所定義的區(qū)域，定義為西側(cè)Ｋ形區(qū)域與東側(cè)三角逡逑形區(qū)域的差值。對(duì)比ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)與傳統(tǒng)ＥＮＳＯ指數(shù)所定義的區(qū)域，可以得到一些逡逑直觀的結(jié)論：１）傳統(tǒng)ＥＮＳＯ指數(shù)主要定義在赤道太平洋地區(qū)。通過所定義區(qū)域海溫異逡逑常振幅的大小能夠反映不同ＥＮＳＯ事件的強(qiáng)弱，而通過所定義區(qū)域位置的緯向變化能夠逡逑反映出不同ＥＮＳＯ事件所對(duì)應(yīng)的大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)中心位置的變化；２）邋ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ所對(duì)應(yīng)逡逑的海溫異常模態(tài)則囊括了整個(gè)熱帶及中緯度太平洋海盆，相對(duì)于傳統(tǒng)ＥＮＳ？它包含了更逡逑９逡逑

我們期待利用ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)基于東、西太平洋海溫梯度再對(duì)ＥＮＳＯ事件進(jìn)行逡逑分類。在此之前，首先給出了邋１９５７－２０１５年冬季Ｎｉｆｔｏ３．４與ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化逡逑時(shí)間序列（圖２．１）。這里為了便于比較，我們倒轉(zhuǎn)了邋ｍｅｇａ－ＥＮＳＯ指數(shù)。從圖中可以看逡逑２３逡逑

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本文編號(hào)：2818278