ENSO与东亚冬季风关系的研究

黎时迪　赵飞

摘要 本文以暖池区海水温度异常为纽带，联系三者相关性，分析东亚冬季风与ENSO的关系，认为异常冬季风影响到暖池区海表面温度正距平的向东传播，激发ENSO事件发生。

关键词 ENSO；东亚冬季风；暖池；关系

中图分类号 P732.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0217-01

现代研究表明，发生在海洋中的厄尔尼诺（El Ni？觡o）事件和大气中的南方涛动（southern oscillation）密切联系，称之为ENSO[1-2]。Rasmusson和Carpenter通过资料分析，表明SST场变化在一定程度上影响大气风场变化。大气环流模式研究结果表明，称为南方涛动的大气年际变化主要是由热带太平洋SST变化引起的[3-4]。因此，对于ENSO事件，研究海气相互作用意义重大。

1 资料来源与计算方法

本文利用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）1856—2012年月平均海温距平资料，网格点为2.5°×5°；1951—2010年全球平均海平面气压资料及1948—2011年海表面风场资料，网格点为2.5°×2.5°。采用10°～60°N每10°经度上12月至翌年2月陆（取110°E为代表）、海（取160°E为代表）气压差之和表示。如果Nino3.4区域（5°S～5°N，120°～170°W）海表温（SST）异常的5个月滑动平均超过+0.4 ℃≥6个月定义为El Ni？觡o事件，反之5个月滑动平均超过-0.4 ℃≥6个月定义La Ni？觡a事件。

2 结果与分析

2.1 Nino3.4指数与东亚冬季风指数的年际变化特征

2.1.1 Nino3.4指数年代际变化。1980—2000年El Ni？觡o振幅较往年加强，持续时间也变长。1999—2000年La Ni？觡a事件对应冷水期持续事件达5年，2000年后El Ni？觡o事件温度较往年低，影响全球气候异常。

2.1.2 冬季风指数年际变化。1951—2010年有14次东亚冬季风偏强，11次东亚冬季风偏弱。大部分El Ni？觡o事件暴发前东亚冬季风偏强，暴发后东亚冬季风迅速减弱；而La Ni？觡a事件则相反，总体对应情况没有La Ni？觡a事件对应关系好，且自1973年后东亚冬季风偏弱情况减弱，2000年后弱东亚冬季风减弱趋势又加强。

2.1.3 异常东亚冬季风与ENSO相互关系可行性分析。分析ENSO事件与东亚冬季风异常呈明显相关性，大部分冬季风异常后会发生ENSO事件。但1975—1995年两者相关性系数低于往年。1973—1995年Nino3.4区海温除随年代际周期振荡变化外，暖池区整体海温呈上升趋势；1973—2000年东亚冬季风偏弱情况有减弱趋势，对应暖池区1973—2005年海温升高年代关系，暖池区海表面海温逐年呈上升趋势，引发冬季风与ENSO事件相关性系数降低。

2.2 Nino3.4指数与西太平洋暖池指数分析

2.2.1 Nino3.4指数与暖池指数年际变化。El Ni？觡o（La Ni？觡a）事件发生与暖池区海温变化明显相关，暴发前一时期内，西太平洋暖池表层海温距平（SSTA）已有明显正（负）异常，东传到赤道东太平洋，El Ni？觡o（La Ni？觡a）即刻发生，暖池表层海温（SSTA）明显下降，正距平东传到赤道中东太平洋导致El Ni？觡o 事件发生。随着年代际变化，暖池海表面温度呈上升趋势，El Ni？觡o（La Ni？觡a）振幅也增强。

2.2.2 Nino3.4指数与暖池指数具体关系的研究。分析Nino3.4区海温对暖池区海温滞后可知，暖池區海温异常升高半年后，Nino3.4区海温也升高，说明El Ni？觡o事件暴发前暖池区海温升高。异常东亚冬季风引起异常暖池区海温正距平（SSTA）东传，东传到赤道东太平洋使中东太平洋温度升高，中东太平洋海温升高后激发ENSO事件发生。

2.3 ENSO过程中纬向西风异常

副热带北太平洋上空El Ni？觡o暴发前1年，纬向风距平为西风，同样赤道太平洋区域纬向风距平也为西风异常。前1年冬季相对应北太平洋副热带高压气压降低，东西太平洋上空气压梯度减小，东风减弱，西风增强，纬向风距平为西风；通过某种振荡机制向热带传播影响到赤道地区信风带，并从西向东传播，当暖水堆积到一定程度后，激发El Ni？觡o。

3 结论

西伯利亚蒙古高压偏强，东亚冬季风活动偏强，北太平洋副热带高压气压偏低，太平洋上空东西气压梯度距平为向东，东风减弱西风增强，并通过某种振荡机制自西向东向热带传播，使赤道信风减弱，海表面蒸发减少，海温升高，信风减小，Hadley环流减弱，赤道地区上升运动减少，云量减少，海面吸收太阳辐射增加，中东太平洋海温升高。东亚冬季风活动增强导致西太平洋对流活动增强，西太平洋热带地区Hadley环流增强，海表面蒸发加强，形成大量云层，温度降低，导致温跃层海水变冷，中太平洋西风异常发展促使SST增暖向东发展，中东太平洋SST增加致使纬向SST梯度减小，信风减弱，引起更多暖水东移，可启动El Ni？觡o事件。

4 参考文献

[1] 李崇银，穆明权.东亚冬季风-暖池状况-ENSO循环的关系[J].科学通报，2000，45（7）：678-685.

[2] 陈文，魏科，王林，等.东亚冬季风气候变异和机理以及平流层过程的影响[J].大气科学，2013（2）：425-438.

[3] 张静，李跃清，蒋兴文.东亚冬季风的时空变化及其与ENSO、AO相互关系的研究进展[J].高原山地气象研究，2012（3）：89-96.

[4] 何溪澄.ENSO事件对东亚冬季风影响的研究[D].南京：南京信息工程大学，2007.