4.1ENSO南方濤動解析課件

1、第四章 海氣相互作用4.1 ENSO事件與長期天氣預報4.2 印度洋海溫變化對氣候的影響4.1 ENSO事件與長期天氣預報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當東赤道太平洋SST持續(xù)出現(xiàn)較大的正距平時，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，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：美國國家環(huán)境預測中心：用四個區(qū)的平均海溫反映El Nino80W5N5S評判標準在國際上還存在一定差別。 目前美國以NINO 3.4區(qū)海表溫度距平的3個月滑動平均值連續(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個月以上為正距平，且海溫正距平的峰值達到1 或連續(xù)3個月區(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.國際上通常使用的:將NINO3區(qū)海表溫度距平指數至少連續(xù)6個

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。國家氣候中心關于厄爾尼諾(拉尼娜)事件(狀態(tài))的監(jiān)測指標當NINO 綜合區(qū)海溫距平指數0.5（0.5）至少持續(xù)6個月（過程中間可有一個月未達標準）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))的海溫距平指數作為判定厄爾尼諾（拉尼娜）事件的依據。當NINO 綜合區(qū)海溫距平指數0.5（0.5），并預計這種狀況能持續(xù)3個月及以上時，即認為進入厄爾尼諾（拉尼娜）狀態(tài)。如若該區(qū)指數0.5（0.5）持續(xù)5個月，且5個月的指數之和

4、4.0（4.0）時，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，赤道暖池向東擴展明顯，赤道冷舌收縮顯著；強對流區(qū)和赤道西風向東擴展十分突出。類型厄爾尼諾的發(fā)生,發(fā)展,消亡及再現(xiàn)通常有一個3-7年非嚴格周期的循環(huán)過程.發(fā)生周期：不同時期出現(xiàn)次數不一樣：上世紀20年代前較少；40年代之后較頻繁出現(xiàn)，平均周期略長；近40年來平均每隔3.8年出現(xiàn)一次。 早在本上個世紀2030年代，Walker在研究世界各地海平面氣壓變化之間的關系時提出了世界三大濤動的概念濤動的定義：在一個相鄰兩個地區(qū)，一個地區(qū)氣壓上升而另一個地區(qū)的氣壓則下降。這種

5、兩個地區(qū)的氣壓此起彼伏的變化，就稱為“濤動”。每個濤動系統(tǒng)包括兩個相鄰的氣壓變化趨勢相反的大氣活動中心或地區(qū)。2. Southern Oscillation南方濤動南方濤動(SO)太平洋與印度洋間存在的一種大尺度的氣壓升降振蕩。當太平洋上氣壓變高（低）時，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)。 南方濤動是四季氣壓場上都存在的現(xiàn)象，強度隨季節(jié)的改變變化不大；雅加達年平均氣壓距平值與全球各地相應氣壓值的相關場 太平洋 大西洋 印度洋用塔希提(Tahiti,17.5S,149.6W)與達爾文(Darwin,12.4S,130.9E)

6、 兩測站的標準化月平均海平面氣壓之差。SOI南方濤動指數SOI0 表示東太平洋氣壓高于印度洋。用塔希提(Tahiti,17.5S,149.6W)與達爾文(Darwin,12.4S,130.9E) 兩測站的標準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 南方濤動實際是反映了具有行星尺度的熱帶大氣系統(tǒng)在季節(jié)時間尺度上的振蕩,這種振蕩正是對赤道太平洋冷海溫、暖海溫時期交替變化所造成的下墊面海溫場的熱力強迫的響應。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；東西方向上氣壓梯度大，南太平洋上有較強的東南信風和赤道

7、東風。當SOI 0 時（強指數時期）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，南太平洋東南信風減弱，赤道東風也減弱，甚至會出現(xiàn)西風。當SOI 0加拿大西部有強的高脊維持 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，印度季風弱，降水偏少；東亞季風亦弱，推進慢，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，夏季風強且推進快，華北夏季則多雨；印度季風強，降水偏多。El Nino對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122月68月La Nina對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對中國夏季氣候異常的影響（1）ENSO與西太平洋臺風活動 據資料分析表明，西太平洋（包括中國南海）臺風活動與ENSO有極其密切關系，平均而言，在El Nino年，西

9、太平洋臺風數較常年偏少；而在La nina年，西太平洋臺風數較常年偏多，并且在El Nino(La nina)年，登陸我國大陸的臺風數也偏少（多）原因：El Nino期間，Walker環(huán)流東移，西太平洋臺風源地（130160N）有異常的下沉運動，對流活動受到抑制，不利于臺風形成。西太平洋臺風多是從幅合帶中的低壓或者云團發(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，不利于臺風發(fā)展。西太平洋臺風的形成同西太平洋海表面溫度有一定聯(lián)系，若海溫28，則臺風難以形成在該海域，而在El Nino年，西太平洋海溫表現(xiàn)出負距平，對臺風形成不利；根據臺風發(fā)展的機制，大氣穩(wěn)定度參

10、數對擾動不穩(wěn)定發(fā)展有重要作用，而臺風源區(qū)大氣穩(wěn)定度的計算表明，El Nino年該地區(qū)穩(wěn)定度偏大，也對臺風形成不利。（2） ENSO與東北夏季低溫ElNino年份多發(fā)生嚴重的東北夏季低溫；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)流異常有密切的關系。在El Nino年夏季中國東北地區(qū)500hpa上空有一個負距平中心，因此在El Nino年夏季那里有比較頻繁的低壓槽活動，使東北地區(qū)氣溫較常年偏低。為什么El Nino年夏季中國東北地區(qū)容易出現(xiàn)低溫呢？ENSO時期，赤道東太平洋異常增暖是對應于西北太平洋大范圍的海溫負距平，這是維持歐亞大陸東部中緯度負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）