赤道太平洋海温对全球副热带高压的影响-龚道溢.DOCVIP

南北半球副热带高压对赤道东太平洋海温变化的响应* 龚道溢 王绍武 （北京大学地球物理系 100871） 摘 要 本文利用1974年1月到1996年12月重分析（NOAA NCEP-NCAR CDAS-1）全球500hPa位势高度场资料，及同期赤道太平洋各海区SST资料，研究了南北半球副热带高压的变化特征及其对赤道东太平洋SST变化的响应。结果表明，全球副热带高压的变化及对SST的响应，在南北两个半球有很好的一致性。全球副热带高压强度的变化与超前3个月SST的正相关最为显著。对SST响应最强烈的区域主要在南北纬30度之间的低纬，低纬地区局地SST对副高也有强烈的影响。从10度到30度纬度，对SST的响应分别落后于赤道2到9个月。在中、高纬大气环流的响应表现为波列特征，对暖SST及冷SST的响应波列基本相反，但对暖SST的响应更为显著。海温和副高的月际持续性有明显的季节变化，副高9月-10月的相关障碍可能与NinoC区SST8月-9月的相关障碍低点有关。 关键词： 南北半球 副热带高压 赤道东太平洋海温 60年代，Bjerknes[1,2]首先注意到赤道太平洋地区海水表面温度(SST)的变化，与低纬大气环流间有很密切的关系，而且赤道东太平洋地区SST的异常不仅通过Walker环流对低纬大气环流产生影响，还通过Hadley环流对北半球中高纬的大气环流产生影响。Bjerknes认为，SST偏高时，Hadley环流的上升支和下沉支都加强，北半球副热带高压和中纬西风也随之加强，同时副热带高压的轴线更偏向赤道[3]。反之，SST偏低时，北半球副热带高压和中纬西风将减弱。 Horel和Wallace[4]则提出赤道东太平洋SST的异常，可通过大气波列的方式影响北半球行星尺度大气环流型式，Karoly[5]则把这种关系进一步推广到了南半球。80年代以来，大量的研究显示ENSO具有全球范围的影响[6]，许多地区的气温、降水等天气、气候要素的变化与赤道东太平洋地区SST有着密切联系。但是，关系最显著，信号最清晰的主要还是低纬地区，而副热带高压做为低纬最重要的环流系统，在SST的异常与区域天气、气候的变化联系机制中，是关键环节之一。因此，副热带高压对赤道东太平洋SST变化的响应规律如何，尤其引起人们的重视。陈烈庭[7]探讨了北太平洋副高与赤道太平洋海温相互作用的可能机制，臧恒范和王绍武[8]研究了北半球低纬500hPa高度及西太平洋副高强度、面积、西伸脊点、北界、脊线等指标与赤道东太平洋地区SST的关系；向元珍和包澄澜[9]讨论了北半球大气环流对SST异常响应的传播特点。 由于缺少南半球的系统性资料，以前的研究多限于考虑SST对北半球副高的影响，尤其是对北太平洋副高的影响，而热带太平洋海温对南半球副热带高压的影响则研究得很少。南半球副热带高压与赤道东太平洋地区SST关系如何？做为一个整体，全球副高对赤道东太平洋SST变化的响应又如何？本文将对此进行分析。 1资料与方法 热带太平洋海温资料包括CPC公布的Nino1+2(0((10(S,90((80(W)、Nino3(5(N(5(S, 150((90(W)、Nino4( 5(N(5(S, 160(E(150(W)、Nino3.4(5(N(5(S, 170((120(W)区海温和NinoC( 0((10(S, 180((90(W)海温，使用多种海温对比可以判断对副高影响最显著的海区。 全球500hPa高度场资料为必威体育精装版的重分析资料(NOAA NCEP-NCAR CDAS-1)，取10(经度×5(纬度格式，许多研究已经指出，重分析资料的可靠性是有保证的[10,11]。海温资料和500hPa 高度场资料取统一的时间，从1974年1月到1996年12月。 首先定义副热带高压强度指数来表征副热带高压的强弱：在给定区域里，所有500hPa位势高度超过5840gpm的格点，与5840差值除10的累加和。即如果格点500hPa位势高度等于5850gpm，则加1，5860则加2，其余以此类推。取5840gpm做为标准是考虑到如果标准太低，月份之间差别不大，反映不出月、季和年际变化；如果标准取得太高则许多月份值为0，失去了定义的意义。为了区别出各地区对海温响应的可能差异，考虑到多年平均副热带高压的中心位置，分别对以下区域进行定义和统计： (1) NAI：10((50(N，110(W(60(E ; (2) NPI： 10((50(N，70(E(120(W; (3) SAI：10((50(S，80(W(70(E; (4) SPI：10((50(S，80(E(90(W ; (5) NI：10((50(N; (6) SI：10((50(S; (7) GI：50(N(50(S。 N