典型和非典型大西洋尼诺对前冬ENSO的响应及其在春夏季的反馈

杨萌洲; 袁潮霞; 姜蕾杉; 山形俊男

doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20240926001

大气科学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (06) : 894 -912. DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20240926001

典型和非典型大西洋尼诺对前冬ENSO的响应及其在春夏季的反馈

杨萌洲, 袁潮霞, 姜蕾杉, 山形俊男

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摘要

热带大西洋与热带太平洋间存在复杂的相互作用和反馈过程，理解这些相互作用及机制将为气候预测奠定基础。本文采用1940—2022年共83 a的观测和再分析资料，使用合成分析和相关分析等统计方法，分别研究了典型大西洋尼诺(Canonical Atlantic Ni1o, CA)和非典型大西洋尼诺(Non-canonical Atlantic Ni1o, NCA)对前冬厄尔尼诺-南方涛动(El Ni1o-Southern Oscillation, ENSO)的响应及对衰退中ENSO的反馈过程及物理机制。结果表明，观测中前冬拉尼娜(La Ni1a)和厄尔尼诺(El Ni1o)可通过不同物理过程分别引起CA和NCA,而NCA可加速前冬El Ni1o的衰退并向La Ni1a转换。这是因为，前冬La Ni1a在热带大西洋的松野-吉尔(Matsuno-Gill)响应为西风异常，可通过局地皮耶克尼斯(Bjerknes)反馈导致CA。而前冬El Ni1o可通过太平洋-北美遥相关在热带北大西洋形成反气旋异常和暖海温异常，其海表暖水在埃克曼辐合的作用下被输送至次表层，进而由气候态的南向平流增暖赤道大西洋并发展为NCA。此外，由前冬El Ni1o引起的热带印度洋暖海温异常和NCA可分别激发东传的大气上升开尔文(Kelvin)波至海洋性大陆附近，形成东风异常并导致水汽辐合和对流增强，最终可通过热带太平洋的Bjerknes正反馈过程促使前冬El Ni1o向La Ni1a演变。耦合模式可再现上述现象及机制，即有效验证了观测中CA和NCA对前冬ENSO的响应和反馈过程。