4.1ENSO南方濤動(dòng)解析課件

1、第四章 海氣相互作用4.1 ENSO事件與長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)4.2 印度洋海溫變化對(duì)氣候的影響4.1 ENSO事件與長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)ENSO事件是一種在年際尺度上的熱帶太平洋大尺度海氣相互作用的現(xiàn)象，主要體現(xiàn)為熱帶太平洋和大氣環(huán)流的年際氣候異常,并可以影響全球氣候環(huán)境的變化。ENSOEl NinoSouthern Oscillation指發(fā)生在厄瓜多爾南部和秘魯北部沿岸海面溫度異常升高的現(xiàn)象。1、El Nino當(dāng)東赤道太平洋SST持續(xù)出現(xiàn)較大的正距平時(shí)，稱為發(fā)生了El Nino事件。定義：現(xiàn)象：現(xiàn)在定義為在全球范圍內(nèi)，海氣相互作用下造成的氣候異常。是熱帶大氣和海洋相互作用的產(chǎn)物。厄爾尼諾厄爾尼諾（拉尼娜

2、）事件是指熱帶中、東太平洋海表面大范圍持續(xù)異常偏暖（冷）的現(xiàn)象.指標(biāo)：美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心：用四個(gè)區(qū)的平均海溫反映El Nino80W5N5S評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上還存在一定差別。 目前美國(guó)以NINO 3.4區(qū)海表溫度距平的3個(gè)月滑動(dòng)平均值連續(xù)5次0.5（-0.5）定義為一次厄爾尼諾（拉尼娜）事件。美國(guó)氣候分析中心：Nino4區(qū)Nino3區(qū)Nino2區(qū)Nino1區(qū)0160E180W150W120W90W05S10S區(qū)域平均海溫持續(xù)12個(gè)月以上為正距平，且海溫正距平的峰值達(dá)到1 或連續(xù)3個(gè)月區(qū)域平均海溫正距平超過1，即可視為一次厄爾尼諾發(fā)生.國(guó)際上通常使用的:將NINO3區(qū)海表溫度距平指數(shù)至少連續(xù)6個(gè)

3、月0.5（-0.5）定義為一次厄爾尼諾（拉尼娜）事件。 東赤道太平洋SST：在010S，18090W區(qū)域的平均海表水溫。國(guó)家氣候中心關(guān)于厄爾尼諾(拉尼娜)事件(狀態(tài))的監(jiān)測(cè)指標(biāo)當(dāng)NINO 綜合區(qū)海溫距平指數(shù)0.5（0.5）至少持續(xù)6個(gè)月（過程中間可有一個(gè)月未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)）則定義為一次厄爾尼諾（拉尼娜）事件；主要以NINO Z區(qū)(亦稱NINO綜合區(qū)，即NINO1+2+3+4區(qū))的海溫距平指數(shù)作為判定厄爾尼諾（拉尼娜）事件的依據(jù)。當(dāng)NINO 綜合區(qū)海溫距平指數(shù)0.5（0.5），并預(yù)計(jì)這種狀況能持續(xù)3個(gè)月及以上時(shí)，即認(rèn)為進(jìn)入厄爾尼諾（拉尼娜）狀態(tài)。如若該區(qū)指數(shù)0.5（0.5）持續(xù)5個(gè)月，且5個(gè)月的指數(shù)之和

4、4.0（4.0）時(shí)，也定義為一次厄爾尼諾（拉尼娜）事件。典型的EL NINO （按海溫增溫地域劃分類型）在赤道中東太平洋有大范圍增暖，赤道暖池向東擴(kuò)展明顯，赤道冷舌收縮顯著；強(qiáng)對(duì)流區(qū)和赤道西風(fēng)向東擴(kuò)展十分突出。類型厄爾尼諾的發(fā)生,發(fā)展,消亡及再現(xiàn)通常有一個(gè)3-7年非嚴(yán)格周期的循環(huán)過程.發(fā)生周期：不同時(shí)期出現(xiàn)次數(shù)不一樣：上世紀(jì)20年代前較少；40年代之后較頻繁出現(xiàn)，平均周期略長(zhǎng)；近40年來平均每隔3.8年出現(xiàn)一次。 早在本上個(gè)世紀(jì)2030年代，Walker在研究世界各地海平面氣壓變化之間的關(guān)系時(shí)提出了世界三大濤動(dòng)的概念濤動(dòng)的定義：在一個(gè)相鄰兩個(gè)地區(qū)，一個(gè)地區(qū)氣壓上升而另一個(gè)地區(qū)的氣壓則下降。這種

5、兩個(gè)地區(qū)的氣壓此起彼伏的變化，就稱為“濤動(dòng)”。每個(gè)濤動(dòng)系統(tǒng)包括兩個(gè)相鄰的氣壓變化趨勢(shì)相反的大氣活動(dòng)中心或地區(qū)。2. Southern Oscillation南方濤動(dòng)南方濤動(dòng)(SO)太平洋與印度洋間存在的一種大尺度的氣壓升降振蕩。當(dāng)太平洋上氣壓變高（低）時(shí)，印度洋上從非洲到澳大利亞氣壓變低（高），即兩地氣壓的距平有反向的變化。這種“蹺蹺板”現(xiàn)象大約3-7年重現(xiàn)。 南方濤動(dòng)是四季氣壓場(chǎng)上都存在的現(xiàn)象，強(qiáng)度隨季節(jié)的改變變化不大；雅加達(dá)年平均氣壓距平值與全球各地相應(yīng)氣壓值的相關(guān)場(chǎng) 太平洋 大西洋 印度洋用塔希提(Tahiti,17.5S,149.6W)與達(dá)爾文(Darwin,12.4S,130.9E)

6、 兩測(cè)站的標(biāo)準(zhǔn)化月平均海平面氣壓之差。SOI南方濤動(dòng)指數(shù)SOI0 表示東太平洋氣壓高于印度洋。用塔希提(Tahiti,17.5S,149.6W)與達(dá)爾文(Darwin,12.4S,130.9E) 兩測(cè)站的標(biāo)準(zhǔn)化月平均海平面氣壓之差。 與兩站的海平面氣壓2004.7SOI2009.4 與兩站的海平面氣壓SOI SO 南方濤動(dòng)實(shí)際是反映了具有行星尺度的熱帶大氣系統(tǒng)在季節(jié)時(shí)間尺度上的振蕩,這種振蕩正是對(duì)赤道太平洋冷海溫、暖海溫時(shí)期交替變化所造成的下墊面海溫場(chǎng)的熱力強(qiáng)迫的響應(yīng)。指示意義反映熱帶西太平洋和東印度洋的低氣壓與東南太平洋的高氣壓都比較強(qiáng)；東西方向上氣壓梯度大，南太平洋上有較強(qiáng)的東南信風(fēng)和赤道

7、東風(fēng)。當(dāng)SOI 0 時(shí)（強(qiáng)指數(shù)時(shí)期）反映熱帶西太平洋和東印度洋的低氣壓與東南太平洋的高氣壓都比較弱。東西方向上氣壓梯度弱，南太平洋東南信風(fēng)減弱，赤道東風(fēng)也減弱，甚至?xí)霈F(xiàn)西風(fēng)。當(dāng)SOI 0加拿大西部有強(qiáng)的高脊維持 PAN0反之亦然 PNA指示意義北太平洋夏威夷附近北美沿岸北美沿岸加拿大西部美國(guó)東南部4、 ENSO與全球大范圍氣候異常 前面已說明了 ENSO的發(fā)生，會(huì)造成大氣環(huán)流的異常，尤其是熱帶大氣環(huán)流的異常，因而給全球范圍帶來明顯的氣候異常。它的發(fā)生使世界上有些地方發(fā)生干旱而另一些地方發(fā)生洪澇。 以亞洲地區(qū)來說，在El Nino年，印度季風(fēng)弱，降水偏少；東亞季風(fēng)亦弱，推進(jìn)慢，從江淮流域到日本

8、夏季降水偏多，華北夏季趨于干旱。在La Nina年，夏季風(fēng)強(qiáng)且推進(jìn)快，華北夏季則多雨；印度季風(fēng)強(qiáng)，降水偏多。El Nino對(duì)全球冬季及夏季氣候的影響122月68月濕干暖暖干濕冷濕暖ENSO對(duì)全球冬季及夏季降雨的影響澳洲干旱非洲干旱北美的暴雨和洪水印尼的森林大火1.秘魯洪澇成災(zāi)2.澳洲干旱3.非洲干旱4.北美的暴雨和洪水5.印尼的森林大火秘魯洪澇成災(zāi)122月68月La Nina對(duì)全球冬季及夏季氣候的影響濕干暖暖干濕冷濕暖干冷冷ENSO對(duì)中國(guó)夏季氣候異常的影響（1）ENSO與西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng) 據(jù)資料分析表明，西太平洋（包括中國(guó)南海）臺(tái)風(fēng)活動(dòng)與ENSO有極其密切關(guān)系，平均而言，在El Nino年，西

9、太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)較常年偏少；而在La nina年，西太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)較常年偏多，并且在El Nino(La nina)年，登陸我國(guó)大陸的臺(tái)風(fēng)數(shù)也偏少（多）原因：El Nino期間，Walker環(huán)流東移，西太平洋臺(tái)風(fēng)源地（130160N）有異常的下沉運(yùn)動(dòng)，對(duì)流活動(dòng)受到抑制，不利于臺(tái)風(fēng)形成。西太平洋臺(tái)風(fēng)多是從幅合帶中的低壓或者云團(tuán)發(fā)展起來的，由于El Nino事件使得西太平洋副高位置偏南，熱帶幅合帶位置也偏南，不利于臺(tái)風(fēng)發(fā)展。西太平洋臺(tái)風(fēng)的形成同西太平洋海表面溫度有一定聯(lián)系，若海溫28，則臺(tái)風(fēng)難以形成在該海域，而在El Nino年，西太平洋海溫表現(xiàn)出負(fù)距平，對(duì)臺(tái)風(fēng)形成不利；根據(jù)臺(tái)風(fēng)發(fā)展的機(jī)制，大氣穩(wěn)定度參

10、數(shù)對(duì)擾動(dòng)不穩(wěn)定發(fā)展有重要作用，而臺(tái)風(fēng)源區(qū)大氣穩(wěn)定度的計(jì)算表明，El Nino年該地區(qū)穩(wěn)定度偏大，也對(duì)臺(tái)風(fēng)形成不利。（2） ENSO與東北夏季低溫ElNino年份多發(fā)生嚴(yán)重的東北夏季低溫；也有例外(如1982年)LaNina年份東北夏季氣溫偏高。表明ENSO不是決定東北夏季低溫的唯一因子。資料分析表明，東北夏季低溫的發(fā)生與所造成的大氣環(huán)流異常有密切的關(guān)系。在El Nino年夏季中國(guó)東北地區(qū)500hpa上空有一個(gè)負(fù)距平中心，因此在El Nino年夏季那里有比較頻繁的低壓槽活動(dòng)，使東北地區(qū)氣溫較常年偏低。為什么El Nino年夏季中國(guó)東北地區(qū)容易出現(xiàn)低溫呢？ENSO時(shí)期，赤道東太平洋異常增暖是對(duì)應(yīng)于西北太平洋大范圍的海溫負(fù)距平，這是維持歐亞大陸東部中緯度負(fù)高度距平和低溫的重要條件。特別說明：夏季東北出現(xiàn)低(高)溫，ENSO只是重要原因之一。（3）