东亚-太平洋遥相关型热带外分量的季度可预测性和不可预测性

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东亚-太平洋遥相关型(EAP遥相关型)是西北太平洋/东亚地区夏季环流异常的主要模态,其结构范围从低纬度地区延伸到高纬度地区,连接不同纬度地区的气候异常。本文利用现阶段季度预测系统(包括欧盟ENSEMBLES计划中的5个全球海气耦合模式和英国气象中心的GloSea5业务预测系统),从98年的个例出发评估了EAP遥相关型热带外分量的预测现状,并进一步分析了EAP遥相关型热带外分量与表面温度场以及东亚地区降水的关系。本文还利用简单线性斜压模式(LBM)研究了高纬度地区表面温度对EAP遥相关型热带外分量的反馈作用。结果表明:  (1)现阶段季度预测系统对与EAP遥相关型相联系的副热带环流异常预测水平较高,然而无法合理预测出EAP遥相关型中高纬环流,呈现非常弱的环流异常。即使在较强的热带海温强迫下,模式依然不能预测出与EAP遥相关型相联系中纬度环流异常。海气耦合模式对于EAP遥相关型热带外分量预测效果差的原因在于不同积分成员之间存在非常大的离散度,大气内部变率在其中起着非常重要的作用,因此存在不可预测性。另外,EAP遥相关型热带和热带外分量的联系在模式中相对较弱,说明模式对于EAP经向联系的表征存在一定的系统偏差。  (2)与EAP遥相关型中纬度环流相对应,中高纬度地区地表温度场预测效果也较差,尤其是俄罗斯远东地区,不同积分成员之间同样存在非常大的离散度。另外,模式积分成员以及观测资料结果都表明俄罗斯远东地区地表温度与EAP遥相关型中纬度纬向风存在显著负相关关系,中纬度地区的东风(西风)异常对应俄罗斯远东地区地表正(负)温度异常。俄罗斯远东地区地表温度回归的850-hPa和200-hPa风场异常的分布特征与EAP遥相关型热带外的环流特征一致,表现为正压结构,EAP遥相关型热带外的反气旋式(气旋式)环流异常能通过下沉(上升)运动引起地面增温(降温),从而影响俄罗斯远东地区地表温度。  (3)俄罗斯远东地区地表温度对EAP遥相关型热带外分量存在反馈作用。一方面,俄罗斯远东地区地表温度异常变化受大气环流的影响;另一方面,简单线性斜压模式模拟结果表明,它也可以作为一个热源,在对流层高层激发出一个局地的反气旋式环流,其所在位置与EAP遥相关型热带外分量吻合。  (4)EAP遥相关型热带外分量与东亚地区降水雨带存在密切关系,当中纬度地区为东风异常(西风异常)时,东亚梅雨带降水偏多(偏少),而俄罗斯远东地区南部降水偏少(偏多)。这种相关关系同样存在于模式积分成员以及观测中。因此,EAP遥相关型热带外分量不可预测性进一步影响东亚降水雨带的预测效果。
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