热带东太平洋海温与亚洲夏季风的关系

塔城地区额敏县气象局 热米拉·阿力木，贺森

热带海洋海温异常往往是引起气候现象的关键性原因[1]。观测研究表明[2]，几个关键海区在研究海洋热状况改变对气候和大气环流影响的过程中起到十分重要的作用，其一是热带东太平洋海区。热带东太平洋是ElNiño发生的关键海区，其海温的改变和异常都足以引起ElNiño的发生以及强度的改变。ElNiño事件的发生会引起亚洲地区气候变化的异常，影响东亚夏季风以及降水的强度。其二是热带西太平洋“暖池”区，是海温最高的热带海洋区。

热带东太平洋海温的持续异常升高或持续异常降低会导致ElNiño或LaNiña。在20世纪60年代Bjercness[2]就对热带东太平洋海气相互作用问题进行了研究，发现赤道太平洋海温异常会明显影响中高纬度地区甚至会影响全球的大气环流和天气气候使其发生对应的异常变化。然而季风是大气环流的一个特别重要的特征。根据研究[3]，全球有几个明显的季风气候区域。即澳大利亚北部、西北太平洋以及北冰洋沿岸若干地区。而亚洲地区是世界上最著名的季风区，其季风特征主要表现为存在两支主要的季风环流，即冬季盛行东北季风和夏季盛行西南季风，并且它们的转换具有爆发性的突变过程，中间的过渡期很短。[4]由于海洋与大气的耦合作用，季风与海温的异常变化有非常紧密的关系。肖子牛[5]等用大气环流模式研究了ElNiño期间热带海洋海温异常对亚洲气候的影响,研究表明,在ElNiño发生期间,异常的印度洋海温结构会加大东太平洋海温异常对东亚季风区的影响,对我国的降水也有明显的影响。[6-8]海温异常的变化与降水的关系已有不少的文献做过介绍，谢烔光等利用太平洋海温型的变化来预测广东前汛期的降水变化趋势，这些研究显示，海温与降水之间的关系十分密切。[9-13]我国的季风降水确实与赤道太平洋海温变化有一定的联系。

一、所用资料和方法

本文采用的海温资料是由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）提供的月平均海温数据，水平空间分辨率1°×1°，覆盖时段选取1951—2012年，还有Niño3区海温距平指数以及李建平教授提供的夏季风指数。文章中我用[12-13]5N-10S,90W-150W区域的平均海温来代替热带东太平洋海温。

利用EOF分析等对海温时空变化特征进行分析，从而研究热带东太平洋海温与亚洲夏季风的关系。

二、海温距平场EOF分解

（一）全球冬季海温距平场EOF分解

图1所示：以零等值线为目标，零值线的东边出现负值变异区，变异中心处在热带东太平洋3°N-5°S，160°-100°W区域上，零直线的西边为正值变异区，变异的中心处在太平洋西北部30°N-40°N，180°W-160°W区域上。太平洋西部和东部的海温距平分布情况表明，海温距平场第一模态东西海温距平具有反位相的变化趋势。由时间系数变化特征可以知道，海温各个年份的升高和降低情况都不一样。有些年份温度升高而有些年份温度降低，而升高和降低这种交替特别明显。由图1看出1982年、1997年系数为负数，对应热带东太平洋海温正异常，这一年刚好有明显的ElNiño发生。在1973年系数为负数，对应热带东太平洋海温负异常，这一年刚好有明显的LaNiña发生。

图1 第一模态冬季海温空间分布场（a）和时间系数变化特征（b）

（二）全球春季海温距平场EOF分解

图2所示：除了北太平洋以外，东西太平洋均出现海温负距平，而负值变异中心处在赤道太平洋5°N-5°S，150°W-120°W区域上。时间系数特征显示随着时间海温仍然无规则地出现升高或降低情况。由图2可得1997年系数为负数，对应热带东太平洋海温正异常，这一年刚好有明显的ElNiño发生。在1973年系数为正数，对应热带东太平洋海温负正常，一年有明显的LaNiña发生。

图2 第一模态春季海温空间分布场（a）和时间系数变化特征（b）

（三）全球夏季海温距平场EOF分解

图3所示：热带东太平洋为负值变异区，变异中心位于3°S-5°S，90W区域上。

时间系数特征显示，1997年系数为负数，对应热带东太平洋海温正异常，这一年刚好有明显的明显的ElNiño发生。在1973年、1964年系数为正数，对应热带东太平洋海温负异常，这两年刚好有明显的LaNiña发生。

图3 第一模态夏季海温空间分布场（a）和时间系数变化特征（b）

（四）全球秋季海温距平场EOF分解

图4所示：秋季热带东太平洋为负值变异区，变异中心位于5°S-5°N，180W-70W区域上。其他海区主要表现为正值变异。时间系数特征显示，在1982年、1987、1997年系数为负数，对应热带东太平洋海温正异常，这些年刚好有明显的ElNiño发生。在1954年、1974、1978年系数为正数，对应热带东太平洋海温负异常，而这些年刚好有明显的有LaNiña发生。

三、结论

无论在哪个季节，海温距平正负值异常中心频繁出现在热带东太平洋区域上。从第一模态空间分布场得知西太平洋和热带东太平洋在海温距平上存在着纬向上的反位相的变化趋势，正值异常变异中心位于西太平洋区域上，则负值异常变异中心就位于热带东太平洋区域上。从而热带东太平洋区域会出现海温异常升高或异常降低的情况，并造成ElNiño或LaNiña的发生，从而进一步影响了亚洲夏季风。热带东太平洋海温的异常升高导致亚洲夏季风强度的减弱，反之增强。亚洲夏季降雨带的位置随着夏季风强度的变化发生相应的位置偏南或偏北的变化。我国受亚洲季风的影响较大，夏季季风降雨带偏北或偏南直接导致我国南方或北方暴雨成灾或干旱少雨的情况。