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本文利用52年NCEP/NCAR全球再分析资料以及50年的我国160站降水资料,客观地定义了表征马斯克林高压位置和强度变化的四个指数,系统地分析了马斯克林高压正常及异常变化特征,并讨论了其异常变化与ENSO和南极涛动(AAO)的关系,以及对我国夏季降水异常的影响。得到主要结论如下:
1.马斯克林高压变化特征
马高特征参数具有明显的季节变化,夏季(北半球)马高面积偏大,中心强度偏强,中心位置偏西、偏北,冬季则正好与之相反。马高距平指数异常变率存在明显的季节差异,面积距平指数一年内有很好的连续性,中心强度指数在夏半年季节转换期有很好的连续性,而中心位置异常变率的季节连续性不好,另外尽管季节不同,但随着时间变化马高有整体增强和南移的趋势。马高距平指数异常变率存在显著的年际时间尺度变化,呈不规则振荡。另外发现ENSO对马高面积变化有一定影响,而对马高中心变化的影响并不明显。马高距平指数异常变率存在显著的年代际变化,在52年时间里随着时问变化马高面积和中心强度是逐渐增大、增强的,中心位置是缓慢东移、南移的。马高各距平指数之间足互相联系的。面积和中心强度距平指数有着很好的正相关关系,尤其是在年际和年代际尺度上,这种关系更为显著,中心经度距平指数与面积和中心强度距平指数问的正相关关系,主要存在于年际时间尺度上,在年代际尺度,彼此间的独立性较强。无论是年际还是年代际尺度上,中心纬度距平指数与其它三个距平指数都呈负相关关系。
2.马斯克林高压异常与海温异常及ENSO的关系
马高面积距平指数、中心强度和经度距平指数(夏季除外)与海温距平的同期相关均表现为明显的海温异常的ENSO模态,说明ENSO是海气相互作用的结果,对流层低层的马高与ENSO是存在一定联系的。对马高异常变率影响较大的主要是热带印度洋、副热带南印度洋、热带中东太平洋、中高纬北太平洋和西南大西洋几个海区的海温异常。马高强度异常与热带印度洋海温异常的关系最密切,其次是副热带印度洋,这主要是因为马高位于南印度洋之上的刘对流层低层,印度洋作为马高的下垫面,它们之间可以发生直接的海气相互作用。另外马高异常对后期海温异常的影响夏季较大,冬季几乎异常没有影响。马高的年际变化与ENSO存在明显的关系。面积距平指数与ENS0的正相关关系最好,中心经度距平指数次之,并且都是在秋季关系最好,冬季次之。中心强度距平与ENSO的关系只有冬季略好,而中心纬度距平指数与ENSO的关系不大。
3.马斯克林高压与南极涛动(AAO)的关系
马高各距平指数与SLPA的同期相关结果显示,不同四个季节马高强度异常与AAO有很好的相关关系,并且夏季关系更为显著:而马高中心经度距平指数与AAO关系不大,纬度距平指数与AAO有一定的关系,相关性冬季最好,春季最差。通过对不同季节南极涛动强弱年的850hPa高度异常场和环流场的合成,发现马高与AAO有密切的关系。AAO强时,马高面积增大,中心强度增强,中心纬度偏南,反之亦然。因此AAO是除ENSO之外还可以影响马高变化的另一个重要因子。
4.马高异常变化与中国夏季降水异常变化的关系
马高强度异常与我国夏季降水关系密切,而马高位置异常变化对我国夏季降水异常变化影响不大。马高异常与我国夏季降水异常的相关分布,反映了长江流域降水异常与其南北两侧的相反变化关系,其中年际变率贡献不大,年代际变率相关占主导。另外应强度指出的是,前期马高强度异常对我国夏季降水特别是长江流域降水的预测有重要意义。