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热带北大西洋地区的海表温度异常会影响周围地区的气候变化,包括巴西北部、中美洲和北美洲、西非和欧洲,甚至东亚地区。因此,研究热带北大西洋地区海表温度变化的因素是非常重要的。先前的研究表明,引起热带北大西洋地区海表温度变化的一个重要因素是与厄尔尼诺和拉尼娜事件有关的热带太平洋海表温度异常。热带北大西洋地区在厄尔尼诺事件衰减年的春季变暖。研究表明,热带北大西洋海表温度对厄尔尼诺事件的响应与热带太平洋海表温度异常的衰减快慢有关。观测分析表明,并不是所有的厄尔尼诺事件衰减年的春天都伴随着热带北大西洋地区的增暖。有研究指出,只有当厄尔尼诺事件持续到3月份时,春季热带北大西洋地区才可能变暖,这意味着厄尔尼诺事件的衰减快慢是热带北大西洋地区增暖的一个关键因素。本研究从赤道中东太平洋海表温度变化角度出发,分析比较了厄尔尼诺缓慢和快速衰减年热带北大西洋海表面增暖的差异,并研究分析了拉尼娜事件对热带北大西洋海表温度的影响是否与热带太平洋海表温度异常衰减快慢有关,以及北大西洋海表温度异常的分布与厄尔尼诺事件强度的关系。得到的主要结论如下:
一、厄尔尼诺缓慢和快速衰减年热带北大西洋海表面增暖的差异
厄尔尼诺缓慢衰减年热带北大西洋海表面增暖比厄尔尼诺快衰减年出现更早、强度更大、持续时间也更长。冬季-前春热带北大西洋海表温度变化的差异主要来自于表面潜热通量的贡献。厄尔尼诺缓慢衰减年的冬季-前春,海表面潜热通量呈现明显的三极型分布。而潜热通量异常分布的差异由表面风场异常的不同分布所决定。厄尔尼诺缓慢衰减年北大西洋副热带地区的异常气旋更强,使得海表面风速减弱更显著,导致更大的表面潜热通量异常。
二、拉尼娜缓慢和快速衰减年热带北大西洋海表面冷却的差异
热带北大西洋地区海表温度对拉尼娜事件的响应在缓慢和快速衰减事件之间存在显著差异。热带北大西洋海表面的冷却在缓慢衰减年比快速衰减年更大。这类似于热带北大西洋海表面增暖对厄尔尼诺缓慢和快速衰减事件响应的差异,但信号较弱。这可能与拉尼娜事件热带中东太平洋海表温度异常较弱有关。
三、缓慢衰减的中等强度与强厄尔尼诺事件中北大西洋海表面温度变化的差异
尽管热带北大西洋区域的变暖对缓慢衰减的中等强度和强厄尔尼诺事件具有相似的响应,但北大西洋中纬度地区海表温度异常分布在两种不同强度的缓慢衰减厄尔尼诺事件类型之间却存在显著差异。中等强度的厄尔尼诺事件衰减年春季,北大西洋地区海表温度异常呈三极型分布,而强厄尔尼诺事件衰减年春季,北大西洋地区海表温度异常却呈四极型分布。这与海表面潜热通量异常的三极和四极型分布相对应。进而,这与北大西洋地区异常反气旋的位置在强的厄尔尼诺事件偏南有关。
四、快速衰减的弱和中等强度厄尔尼诺事件北大西洋海表面温度变化的差异
北大西洋海表温度异常对快速衰减的弱和中等强度厄尔尼诺事件的响应也存在差异。在中等强度的厄尔尼诺事件衰减年,北大西洋地区海表温度异常呈现三极型分布,这与海表面潜热通量的类似三极型分布一致。在弱的厄尔尼诺事件衰减年,北大西洋地区海表温度变化以东部地区负异常为主要特征。
一、厄尔尼诺缓慢和快速衰减年热带北大西洋海表面增暖的差异
厄尔尼诺缓慢衰减年热带北大西洋海表面增暖比厄尔尼诺快衰减年出现更早、强度更大、持续时间也更长。冬季-前春热带北大西洋海表温度变化的差异主要来自于表面潜热通量的贡献。厄尔尼诺缓慢衰减年的冬季-前春,海表面潜热通量呈现明显的三极型分布。而潜热通量异常分布的差异由表面风场异常的不同分布所决定。厄尔尼诺缓慢衰减年北大西洋副热带地区的异常气旋更强,使得海表面风速减弱更显著,导致更大的表面潜热通量异常。
二、拉尼娜缓慢和快速衰减年热带北大西洋海表面冷却的差异
热带北大西洋地区海表温度对拉尼娜事件的响应在缓慢和快速衰减事件之间存在显著差异。热带北大西洋海表面的冷却在缓慢衰减年比快速衰减年更大。这类似于热带北大西洋海表面增暖对厄尔尼诺缓慢和快速衰减事件响应的差异,但信号较弱。这可能与拉尼娜事件热带中东太平洋海表温度异常较弱有关。
三、缓慢衰减的中等强度与强厄尔尼诺事件中北大西洋海表面温度变化的差异
尽管热带北大西洋区域的变暖对缓慢衰减的中等强度和强厄尔尼诺事件具有相似的响应,但北大西洋中纬度地区海表温度异常分布在两种不同强度的缓慢衰减厄尔尼诺事件类型之间却存在显著差异。中等强度的厄尔尼诺事件衰减年春季,北大西洋地区海表温度异常呈三极型分布,而强厄尔尼诺事件衰减年春季,北大西洋地区海表温度异常却呈四极型分布。这与海表面潜热通量异常的三极和四极型分布相对应。进而,这与北大西洋地区异常反气旋的位置在强的厄尔尼诺事件偏南有关。
四、快速衰减的弱和中等强度厄尔尼诺事件北大西洋海表面温度变化的差异
北大西洋海表温度异常对快速衰减的弱和中等强度厄尔尼诺事件的响应也存在差异。在中等强度的厄尔尼诺事件衰减年,北大西洋地区海表温度异常呈现三极型分布,这与海表面潜热通量的类似三极型分布一致。在弱的厄尔尼诺事件衰减年,北大西洋地区海表温度变化以东部地区负异常为主要特征。