上世纪90年代初，东亚-西北太平洋夏季风（EA-WNPSM）的降水和环流场发生了年代际变化。其中，太平洋-日本（东亚-太平洋）遥相关型（PJ/EAP Pattern）的年际变率主导周期由4-5年变为2-3年。前期研究推测，热带海温变率（主要是ENSO变率）是造成EA-WNPSM年际变率的重要驱动因子之一。为进一步从海温强迫的角度，理解造成这次PJ型年代际变化的原因，中国科学院大气物理研究所陈晓龙和周天军，借助最新的CMIP5计划中的多模式海温强迫试验（AMIP）和CAM4的敏感性试验，研究发现1981-1993年期间热带西印度洋海温表现出较强的4-5年周期，通过Kelvin波机制产生相同的PJ/EAP变率周期（图1a）；而1993-2006年期间，海洋大陆和中太平洋海温表现出较强的2-3年周期，通过Walker环流、局地Hadley环流等过程产生相同的PJ/EAP变率周期（图1b）。能够较好再现上述机制的模式，其在相应时间段内的年际变率的模拟技巧较高，反之亦然。分析表明，PJ/EAP的这一年代际变化主要体现了ENSO变率的变化，与中太平洋El Nino事件发生频率的增加相对应。对应的印太区域的海温和环流异常，在1993年前表现为ENSO的衰减年信号，之后则由ENSO的发展年信号主导，意味着印度洋的“电容器效应”可能减弱。此外，研究表明，提高热带印度洋和中太平洋的降水气候态模拟能力，能够显著改善EA-WNPSM对ENSO衰减信号的响应。

　　该成果于2014年发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。

　　论文信息：

　　Chen, Xiaolong, Tianjun Zhou*, 2014: Relative role of tropical SST forcing in the 1990s periodicity change of the Pacific-Japan pattern interannual variability, Journal of Geophysical Research - Atmospheres, DOI: 10.1002/2014JD022064, in press.

 

 

　　图1 不同的海温强迫机制对90年代初太平洋-日本/东亚-太平洋遥相关型年际变率周期的年代际变化的作用。（a）印度洋4-5年变率的强迫机制（电容器效应）：高层辐散环流，低层Kelvin波；（b）海洋大陆、中太平洋2-3年变率的强迫机制：Walker环流、局地Hadley环流和Rossby波。分别反映了ENSO衰减信号和发展信号的主导作用。