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为了研究30-60天短期气候预测的理论基础,本项工作利用了NCEP/NCAR风场、垂直速度再分析资料和NOAA的逐日向外长波辐射(简称OLR)资料,运用Butterworth带通滤波方法,对30-60天周期的南海夏季风季节内振荡(ISO)的特征和年际变化情况进行了初步分析。
结果表明,在气候平均状况下亚洲季风区存在5个ISO活动中心,其中包括南海南部地区(5°N~15°N,110°E~120°E)。该区域的ISO活动集中在5~9月,并表现为三次比较明显的活跃过程。将850hPa风投影至西南方向(Vsw),经30~60天带通滤波后,取其绝对值在南海区域的夏季平均值作为当年南海夏季风ISO活动的年际变化指数。以该指数标准差大于1(或小于-1)的年份作为南海夏季风ISO的活跃年(或不活跃年),得到29年来(1979~2007)南海夏季风ISO活跃的年份有:1979、1996、1999、2007年,不活跃的年份有:1993、1994、1995、1998年。在南海夏季风ISO活动较活跃年份的一个低频循环周期中,零位相时低频对流中心位于热带印度洋西部,先东传到达南海,之后转向东北到达西北太平洋,最后回到热带印度洋完成一个循环周期。通过对南海夏季风ISO活跃年与不活跃年前期信号差别的研究发现,春季较强的Walker环流和南海地区增强的对流活动有可能作为该地区夏季ISO活跃的前期信号。
热带季节内振荡(MJO)与南海地区的ISO活动(SCSISO)之间也存在联系。对比夏季SCSISO与MJO指数,结果表明,MJO位相可一定程度上反映SCSISO的活动,在MJO活动的1-4位相,SCSISO通常处于负位相(不活跃期),而MJO活动的5-8位相则多与SCSISO的正位相(活跃期)相对应。相关计算显示MJO序列1(RMM1)和序列2(RMM2)与SCSISO之间存在较稳定的高滞后相关。这种相关关系具有明确的物理意义,因此有可能利用春季和初夏MJO的活动提前15-50天对后期初、盛夏南海ISO的活动做出预测。这样的预测试验在2008年取得了成功。这种建立在季节内振荡理论物理基础上的预测方法,较单纯的经验、统计预测有了一定的进步,有可能为我国短期气候预测服务提供一种新的思路和理论依据。