利用近50年月平均的SODA海洋同化资料和NCEP大气再分析资料,研究了热带太平洋次表层海温异常(SOTA)年代际变率主要分布型以及与之相关的亚洲-北太平洋-北美地区上空异常大气环流场,并揭示了类ENSO模态与中国气候异常之间的联系。得到主要结果:(1)热带太平洋SOTA年代际变率有两种类ENSO模态。第一模为类ENSO事件成熟期热带太平洋年代际SOTA状态;第二模为类ENSO过渡期热带太平洋年代际SOTA状态。二者组合构成类ENSO事件40年左右及其背景下13年左右的周期振荡。(2)类ENSO事件对亚洲-北太平洋-北美上空中高纬和副热带大气系统年代际变化具有重要影响。类El Ni o成熟期间冬季,中高纬地区大气环流经向型发展,贝加尔湖高压脊加强,西太平洋副高偏强、位置偏西,蒙古高原为较强的异常反气旋环流。类El Ni o衰退期(类La Ni a发展期)夏季,贝加尔湖低压槽加深,乌拉尔山高压脊加强,西太平洋副高偏弱,新疆-河套地区为较强的异常反气旋环流距平。类La Ni a事件时相反。(3)热带太平洋类ENSO事件通过影响中高纬和副热带大气系统,造成中国北部地区上空南风距平的年代际变化,进而导致东亚季风和中国气候异常。类El Ni o事件成熟期,中国北部地区上空多异常偏北风,东亚季风弱,华北少雨,长江中、下游多雨;类El Ni o衰退(类La Ni a发展)期,中国北部地区上空亦为异常偏北气流,东亚季风较弱,华北少雨。中国气候异常型主要取决于类ENSO第一模态,而第二模态主要视位相异同来加强或减弱第一模态。两个类ENSO模态的共同作用导致1978年前后中国气候跃变和华北地区持续20余年的干旱。近期类ENSO模的振荡从1998年左右开始转为类La Ni a模态,大致在2018年左右结束。在此期间,华北降水有望增加,长江中、下游降水可能减少。
利用高分辨率的长时间序列海洋模式资料OFES(OGCM for the Earth Simulator),对北太平洋低纬度西边界流的时空分布特征及其与ENSO循环的联系进行了初步分析。结果表明:北太平洋低纬度西边界流具有明显的季节和年际变化特征。在季节尺度上,整个NMK系统都表现为春强秋弱,而在年际尺度上,NEC和KC主要为2-7年的ENSO周期;MC主要表现为准两年周期振荡。另外,整个NMK系统与ENSO循环密切相关,当ElNio发生时,NMK系统流量增大,流系加强,而当LaNia发生时,NMK系统流量减小,流系变弱。整个过程大约为6-10个季节,是一个准ENSO过程。
