季节内振荡对南海夏季风爆发的影响

发布时间：2020-07-29 12:47

【摘要】：理解南海夏季风爆发与热带季节内振荡(intraseasonal oscillation,ISO)之间的关系对南海夏季风爆发的延伸期预报至关重要。在该工作中,我们研究了 1980-2013年季节内振荡对南海夏季风爆发的影响。我们把这所有年份分成三类,爆发早年,爆发正常年和爆发晚年,三者的平均爆发时间分别是在5月6日,5月21日和6月8日。在季风爆发之前,季风爆发早年印度洋地区有季节内振荡湿位相和东风异常,季风爆发正常年南孟加拉湾地区及季风爆发晚年南印度季风区域也都存在季节内振荡湿位相,这使得南海地区存在一个季节内振荡的干位相,有利于对流能量的累积。在季风爆发之后,这些地区的季节内振荡干位相使得南海地区被西风控制,有利于季风爆发维持。对于季风爆发早年,来自印度洋的季节内振荡湿位相到达西太平洋,通过Rossby波向西北传播,触发南海季风爆发。对于季风爆发正常年(晚年),当季节内振荡湿位相移动到孟加拉湾北部地区(印度季风区)时,由于10°N以北地区对流不能激发开尔文波和东风异常来抑制南海地区对流,使得在季节西风的背景场下,南海季风由天气尺度低层西风触发。通过分别分析10-25天准双周振荡和30-60天的季节内振荡模态,我们发现在三类年份中,30-60天季节内振荡模态对南海夏季风的影响更为重要,而准双周模态的作用比较弱。另外,本文还讨论了平均场对季节内振荡的调制从而影响南海季风爆发的机制。在5月6日左右,季风爆发早年,西北太平洋地区存在对流不稳定正异常,海温较暖,水汽较多且有风场辐合,有利于南海地区对流发生发展,而此时其他年份背景场会抑制南海对流发展。在5月21日左右,正常年份南海季风顺利爆发,而爆发晚年南海地区存在对流不稳定负异常,海温较冷,水汽较小,这些都会抑制南海季风爆发。而在6月8日左右,爆发晚年阿拉伯海地区有东风垂直切变和对流不稳定的径向梯度,使得印度洋季节内振荡向北传播触发印度季风爆发。最后,通过对爆发早年和爆发晚年海温演变的合成,发现在La Nina衰减年,南海夏季风爆发偏早,而在El Nino年,南海夏季风爆发偏晚。因此,根据前年冬季的海温模态,可以确定当年南海季风爆发的类型,然后结合对印度洋季节内振荡的预测,可以为预报南海季风的延伸期预报提供理论依据。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P425.42
【图文】：

序列,孟加拉湾夏季风,圈线,印度夏季风

天内为正；３）累积的２０天平均夏季风指数必须大于ｌｍ／ｓ邋（意味着持续的季节性转变）逡逑（Ｋａｊｉｋａｗａ邋和邋Ｗａｎｇ，邋２０１２）。逡逑根据以上定义，图３．１给出了邋１９８０年到２０１３年３４年间的南海季风爆发日期的时逡逑间序列。可以看出，南海季风气候平均爆发日期为５月２２日，爆发时间具有显著的年逡逑代际变化。与１９９４年以前相比，１９９４年之后南海夏季风爆发提前１个月左右，前人的逡逑许多工作已做了相关研究，发现这可能与近年来中东太平洋海温出现ＬａＮｉｆｌａ模态有关。逡逑１０逡逑

时间序列,爆发日期,阈值,蓝线

１９８０逦１９８４逦１９８８逦１９９２逦１９９６逦２０００逦２００４逦２００８逦２０１２逡逑Ｙｅａｒ逡逑图３．１逦１９８０－２０１３年南海夏季风（蓝柱），印度夏季风（红点线），和孟加拉湾夏季风（蓝圈线）逡逑的爆发日期时间序列。纵轴时间表示日历年中的日期（如１２１天＝５月１日，等）。虚线划分出南海逡逑季风爆发早年（大于０．７５个标准差）、正常年（大于－０．５个标准差同时小于０．５个标准差）以及晚逡逑年（小于－０．７５个标准差）。逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｔｉｍｅ邋ｓｅｒｉｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｏｎｓｅｔ邋ｄａｔｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｓｏｕｔｈ邋Ｃｈｉｎａ邋Ｓｅａ邋ｓｕｍｍｅｒ邋ｍｏｎｓｏｏｎ邋（ＳＣＳＳＭ，邋ｂａｒｓ），邋Ｉｎｄｉａｎ逡逑ｓｕｍｍｅｒ邋ｍｏｎｓｏｏｎ邋（ＩＳＭ，邋ｒｅｄ邋ｄｏｔｓ）邋ａｎｄ邋Ｂａｙ邋ｏｆ邋Ｂｅｎｇａｌ邋ｓｕｍｍｅｒ邋ｍｏｎｓｏｏｎ邋（ＢＯＢＳＭ，邋ｂｌｕｅ邋ｃｉｒｃｌｅｓ）邋ｄｅｆｉｎｅｄ邋ｂａｓｅｄ逡逑ｏｎ邋ｔｈｅ邋８５０－ｈＰａ邋ｚｏｎａｌ邋ｗｉｎｄ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｐｅｒｉｏｄ邋ｏｆ邋１９８０—２０１３．邋Ａｌｌ邋ｄａｔｅｓ邋ａｒｅ邋Ｊｕｌｉａｎ邋ｄａｔｅｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃａｌｅｎｄａｒ邋ｙｅａｒ邋（ｅ．ｇ．，逡逑ｄａｙ邋１２１＝Ｍａｙ邋１ｓｔ，邋ｅｔｃ．）．邋Ｄａｓｈｅｄ邋ｌｉｎｅｓ邋ｄｅｎｏｔｅ邋ｔｈｅ邋０．７５邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｉｍｅ邋ｓｅｒｉｅｓ邋ｏｆ邋ＳＣＳＳＭ邋ｏｎｓｅｔ逡逑ｄａｔｅｓ．逡逑此外，南海季风爆发存在很强的年际变化，最早爆发发生在４月下旬最晚发生在６月中逡逑旬

西风,印度洋,南海区域,南海季风爆发

这部分我们看一下１９８０－２０１３年南海夏季风爆发前后０ＬＲ场和大气环流场在爆发早逡逑年，爆发正常年和爆发晚年的时间演变情况。在南海季风爆发正常年份，季风爆发前１６逡逑天（图３．邋３ｂ），对流西风首先在赤道中东印度洋出现，南海地区位于西北太平洋副高边逡逑缘，受东南风控制。此后，索马里激流增强，印度洋对流向东北方向移动，并且对流强逡逑度变强，与此同时，赤道印度洋西风也随之变强。到了爆发前４天，对流最强的区域移逡逑动到孟加拉湾地区，印度洋附近为一致的西风，南海地区仍为东风，但强度较弱，赤道逡逑西太平洋地区对流变强。此后，一方面印度洋对流继续东移，孟加拉湾西风联通南海区逡逑域，使得南海区域出现西风；另一方面，赤道西太平洋对流向西北移动，使得西太副高逡逑北移东撤，东风减弱。两者的共同作用使得到了第０天，南海区域完全转为西风，降水逡逑迅速增加，南海夏季风爆发。气候态上南海季风爆发过程与季风爆发正常年份的演变过逡逑程基本类似。逡逑对比爆发早年和爆发晚年（图３．邋３ａ和３．邋３ｃ）

【参考文献】