登录

  • 登录
  • 忘记密码?点击找回

注册

  • 获取手机验证码 60
  • 注册

找回密码

  • 获取手机验证码60
  • 找回
毕业论文网 > 外文翻译 > 地理科学类 > 大气科学 > 正文

印度季风区印度洋夏季风和ISO的相互作用外文翻译资料

 2022-12-04 14:52:38  

英语原文共 6 页,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


印度季风区印度洋夏季风和ISO的相互作用

本文主要探究了夏季ISO强度和季节平均季风强度年际变化的关系。研究结果表明夏季季风区降水和ISO强度存在一反位相关系。其主要机制为:强印度季风减弱了赤道东印度洋的对流活动,进而减弱了印度洋地区ISO的东传和北传分量,导致印度季风区季节内活动的减弱。

ISO通过非线性涡动传输也会反馈到印度夏季风平均强度。另外,印度季风区ISO强度在ENSO发展年夏季增强,衰减年夏季减弱。

1. 引言

印度季风区有很强的季节内和季节变化,其对应的环流型十分相似[Goswami and Mohan, 2001; Ferranti et al., 1997]。物理机制上,前人的研究尚不明确印度季风区的ISO活动如何和平均夏季风强度相联系,并且这两者之间的关系,仍有争议。一方面,Singh et al. [1992] and Krishnamurthy and Shukla [2000]认为夏季风区域降水距平和ISO强度无关,另一方面,Lawrence and Webster [2001]认为印度洋夏季ISO活动和印度季风区强度呈现反位相关系。和显著东传的冬季MJ0不同,夏季ISO在印度季风区有很强的北传特征,和印度地区降水的建立和撤退有关。

和冬季制约在赤道附近的东移MJO活动不同,北半球夏季在印度季风区有显著的北移特征[e.g., Yasunari, 1979; Krishnamurti and Subrahmanyam, 1982; Wang and Rui, 1990; Li and Wang, 1994; Annamalai and Slingo, 2001]。北传的ISO和印度季风降水的爆发和撤退相关[Yasunari, 1979; Sikka and Gadgil, 1980;Wang et al., 2005]。Hendon et al. [1999] and Slingo et al. [1999]计算了冬季ENSO和ISO的关系,但是并没有发现显著的相关性。但Lawrence and Webster [2001]夏季ISO活动和赤道东太平洋海温在印度季风季开始时有弱正相关关系,但整个夏季的的关系不清晰。

在本次研究中,我们计划探究ISO和印度季风相互作用的本质和其中所含的物理机制。通过比较ENSO发展年和衰减年夏季环流背景场,探究东亚地区和ENSO位相相关的ISO活动特征。

2. 资料和方法

All-India rainfall index(AIRI)是[Parthasarathy et al., 1995]定义的计算6、7、8、9月印度地区降水的指数,用雨量器测得,表征印度夏季风强度,可挑选干湿季风年;另外,NCEP/NCAR再分析资料的Nino3.4指数(5°S–5°N, 120°W–170°W),重建ERSST V2得到的分辨率为2°*2°的海温距平资料,和2.5°*2.5°的日向外长波辐射(OLR)。

资料因包含OLR,所以均从1975年至2003年共29年。本文定义6、7、8、9月为印度夏季风季。同时段30-60天带通滤波OLR的标准差表征ISO的强度。T检验用来检验相关和回归的显著性。

3. 季风对ISO的影响

上图是AIRI和ISO的相关关系,可见显著区域位于中东印度洋至孟加拉湾西部的印度季风区。相关系数达到95%信度检验。这一结果表示,ISO的季节变化和夏季平均季风降水距平有明显的的负相关关系,即湿季风弱ISO,干季风强ISO。

这种负相关关系通过关键区内区域平均的ISO强度和AIRI进一步表征。这里的ISO强度是图一所示阴影区的区域平均。计算和OLR的相关系数,我们发现AIRI可以代表印度更大范围的降水距平。ISO强度和夏季平均季风强度都呈现出很强的年际变化。图1b所示的里两时间序列的相关系数为-0.59。

是什么导致了这种负相关关系?[Goswami and Shukla, 1984; Annamalai and Slingo, 2001; Gadgil,2003]的研究发现了季风槽(15°N—20°N)和赤道东印度洋的跷跷板关系。夏季平均OLR和AIRI回归得到的最大负相关系数位于季风槽,正相关位于赤道东印度(2.5°S—2.5°N,90°—100°E)。下图是AIRI序列和季节平均的OLR距平(赤道东印度洋)的时间序列,相关系数达到-0.41,说明强夏季风会抑制赤道东印度洋的对流活动。

赤道东印度洋地区的平均环流是如何影响印度洋地区的ISO活动?我们知道,赤道东印度洋是ISO集中的区域,ISO联系的对流活动一般在西印度洋生成,沿赤道东传,在赤道东印度洋达到最强[Jiang and Li, 2005; Wang et al., 2006]。注意到,印度洋ISO强度的季节变化和赤道东印度洋的对流活动紧密联系[Teng and Wang, 2003],所以赤道东印度洋对ISO活动有大尺度调控作用。干湿季风年合成的有限区域内的波数-频率谱分析,可以清楚的表示出ISO和季风的联系(ac湿年,bd干年)。可以看出,湿(干)年,沿赤道印度洋东传的分量和沿孟加拉湾、北印度洋北传的分量被抑制(加强),这归因于赤道东印度洋对流活动的减弱(加强)。变弱的北传分量导致印度地区季节内变量的减弱。所以,季风对决定印度地区和印度洋ISO的强度有重要作用。

4 . ISO对季风的反馈作用

在这个部分,我们从现行和非线性探究ISO对平均季风距平的可能反馈作用。计算6月1日至30日带通滤波后累积OLR距平来代表的ISO扰动,再和季风平均的OLR距平求相关系数,结果为-0.04。表明ISO对季风活动的贡献不是线性的。

为了表征ISO对平均季风的非线性作用,我们计算了由涡动动量输送诱发的季节平均纬向风趋势。ISO对平均西风趋势的贡献可以表述为上式。u,v分别代表850hPa纬向和经向风场。“-”代表年变化(年和半年次谐波),“ rsquo;”表示ISO扰动场。

气候变率来看,正的低层西风趋势出现在季风发展阶段(即6、7月)。所以,在ISO强弱年分别计算了印度地区6、7月实际纬向风趋势(方程左边项)和由非线性涡动动量输送诱发的趋势(右边方程第一项)。弱的减去强的结果表明,实际纬向风场距平趋势为正时(4.1m/s^2,代表强季风),非线性ISO的贡献为负(-12.9 m/s^2)。这表明,由湿季风诱发的弱ISO,在一定程度上倾向于减弱夏季平均季风的强度。

5. ENSO发展年和衰减年夏季ISO活动的变化

通过计算ISO和ENSO的关系,我们发现印度区域夏季ISO强度和Nino3.4的同时相关系数不显著,它们的关系有很强的年际变率,并且依赖于ENSO的位相。图a、b是在ENSO夏季(El Nino - La Nina)合成的ISO强度。(厄尔尼诺和拉尼娜分别定义为标准化的夏季季节平均的海温距平>1,小于-1)。在发展的位相,有4个El Nino事件(1987、1991、1997、2002)和四个La Nina事件(1975、1988、1998/1999);在衰减的位相,有5个El Nino事件(1983、1987、1992、1995、1998)和5个La Nina事件(1976、1985、1989、1999、2000).可以看出ISO活动在El Nino发展年夏季变强,衰减年夏季变弱;La Nina年时相反。

夏季ISO强度对ENSO位相的依赖性可以通过遥和局地海温距平的作用来解释。El Nino发展年夏季,西太副高加强西伸(这是罗斯贝波对海洋性大陆对流加热变弱的响应[Zhang et al., 1996; Zhang and Sumi, 2002])。西太副高的加强伴随印度夏季风的减弱[Zhang, 2001],所以ISO强度增强。在El Nino成熟年和衰减年,印度洋正的海温距平一直从北半球冬季持续至夏季,正海温距平增加了赤道印度洋的局地的水汽(因为表面蒸发增多),水汽输送的增强使得印度季风区增强[Li et al., 2001; Li and Zhang, 2002],导致ISO变弱。

此次合成中,也发现个例情况,比如1985年冷事件,ISO显著变弱,,然而其他冷事件时,ISO增强。

6. 结论

运用OLR和印度季风数据,计算1975-2003年间夏季平均季风强度的季节变化和印度季风区ISO的强度的关系,我们可以发现存在着很强的负位相关系。

这种负位相关系主要归因于平均季风对ISO的作用。强印度季风导致赤道东印度洋季节平均对流减弱,进而东传和北传ISO分量都减弱。北传分量的减弱使得印度季风区季节内变率减弱。

30-60天带通滤波的OLR距平累积可得,其并未对季节平均OLR距平有贡献,但是ISO通过涡动动量输送对平均季风区却有非线性的反馈作用。由ENSO导致的湿季风从而诱发的弱ISO,可能有效减弱季风的强度。这一结果表明,上文得到的负相关系数是因为平均态对ISO的影响,ISO对季风的反馈作用重要性次之。
Nino3.4指数和夏季ISO强度的同时相关系数很小。但是,这种关系有很强的季节变化,且依赖于ENSO的位相。在El Nino发展年的夏天,ISO的强度增强,因为东太平洋海温距平导致干印度季风。但在衰减年的夏天,ISO强度变弱,这是由于海盆尺度印度洋增暖作用造成的,加强了夏季印度季风。

剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


资料编号:[21521],资料为PDF文档或Word文档,PDF文档可免费转换为Word

您需要先支付 30元 才能查看全部内容!立即支付

企业微信

Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图