科研进展

ERL: 重新审视ENSO与夏季风降水之间的关系—亚洲夏季风期长度带来的新视角

  亚洲地区属于典型的季风区,表现为干湿季节的交替,同时伴随有大气环流的季节性反转。前人研究中,夏季常常被视为六到九月(JJAS)这一固定时期,此期间的降水也就被视为夏季风降水。然而,每年夏季风的建立、撤退时间并不固定,夏季风期长度存在着明显的变化。某一年夏季风降水异常偏多,既可能是盛夏时期降水强度偏强,也可能是降水强度不变、但夏季风期偏长。最近,中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心陈文研究员团队客观地定义了亚洲夏季风期的长度,并重新审视了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)与夏季风降水之间的关系。该工作近期发表在Environmental Research Letters上。

  他们对亚洲季风区的对流活动(OLR)和低层风场(U850)进行了多变量EOF,根据PC1的稳定转换,客观地定义了夏季风的建立和撤退日期,并由此确定出夏季风期的长度。夏季风期长度与ENSO存在着密切的联系:拉尼娜发展年的夏季,常常对应着提前的夏季风建立、推迟的夏季风撤退,以及偏长的夏季风期;厄尔尼诺发展年的夏季则相反。ENSO可以通过大尺度辐散环流和赤道Rossby波响应,来影响亚洲夏季风期的长度。

  上述定义所得的夏季风期长度可用于更准确地刻画夏季风降水(自夏季风建立到夏季风撤退这段时间内的总降水量)。前人分析发现,JJAS降水与同期ENSO的关系不稳定,有着显著的年代际变化;而本研究所得的夏季风降水与ENSO的关系却是一直非常稳定,呈显著负相关(图1)。这说明ENSO对亚洲夏季风的影响,不只是对盛夏季节JJAS的影响,还包括对夏季风长度(建立和撤退)的影响。例如,在拉尼娜发展年的夏季,偏长的夏季风期会把过渡季节的降水也包含在内,对应夏季风降水偏多。该研究表明,亚洲夏季风期长度这一新视角,有助于我们更全面地理解季风特征以及遥相关。

  论文信息:Hu P, Chen W*, Wang L, et al. Revisiting the ENSO–monsoonal rainfall relationship: New insights based on an objective determination of the Asian summer monsoon duration, Environmental Research Letters, online at https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac97ad

 

图1. 夏季ENSO合成的(a)JJAS降水,(b)夏季风降水的空间分布。这里的夏季风降水是指从夏季风建立到撤退这段时间内的总降水量。(c)夏季的Nino 3指数,南亚地区的JJAS降水和夏季风降水的标准化时间序列。(d) 夏季的Nino 3指数和南亚地区降水的15年滑动相关,红线和蓝线分别是JJAS降水和夏季风降水。

附件下载:
d