■班春芳
(山西省定襄縣氣象局 山西定襄035400)
北極海冰與冬季東亞季風(fēng)的關(guān)系研究
■班春芳
(山西省定襄縣氣象局 山西定襄035400)
北極海冰中喀拉海、巴倫支海為海氣作用的關(guān)鍵區(qū)域,東亞冬季風(fēng)與歐亞大陸冷高壓和北太平洋氣壓分布有密切關(guān)系,海冰面積可通過(guò)對(duì)熱通量的影響可以直接作用于北半球氣壓的分布變化進(jìn)而影響東亞冬季風(fēng)的強(qiáng)弱。本文選取北極海冰時(shí)間空間特征與可以表示季風(fēng)強(qiáng)度的850hPa風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析。主要結(jié)論為:喀拉海、巴倫支海海冰面積增大時(shí),東亞季風(fēng)減弱;而當(dāng)海冰面積減小時(shí),對(duì)應(yīng)時(shí)段冬季風(fēng)增強(qiáng)。
海冰面積東亞季風(fēng)EU遙相關(guān)
喀拉海、巴倫支海為觀測(cè)到的熱通量變化最強(qiáng)烈的地區(qū)之一,是海氣相互作用的關(guān)鍵區(qū)域。同時(shí)有研究表明冬季喀拉海、巴倫支海海冰面積每增大(縮小),則該海區(qū)海平面氣壓增幅(減弱)約1hpa。當(dāng)海冰面積最大時(shí),一方面隔絕了由海洋向上的熱量輸送,同時(shí)減少了下墊面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收,使得其上部空氣因冷而堆積,氣壓升高。海冰的密集度與海冰面積成正比,當(dāng)海冰面積變化時(shí),由于熱通量的變化和海氣相互作用導(dǎo)致的氣壓變化會(huì)導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)的對(duì)應(yīng)變化。
通過(guò)對(duì)1963—1964、1974—1975年喀拉海、巴倫支海海冰面積極小值出現(xiàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)海冰密度圖以及1968—1968、1978—1979年該地區(qū)海冰面積極大值時(shí)對(duì)應(yīng)海冰密度圖的分析,可以看出該地區(qū)海冰密度的較其他地區(qū)海冰面積變化更為劇烈。當(dāng)喀拉海、巴倫支海海冰密度較小時(shí),其對(duì)應(yīng)的熱通量較大,該區(qū)域海平面及高空對(duì)應(yīng)氣壓較低,對(duì)應(yīng)于歐亞大陸的較強(qiáng)的冷性高壓;而當(dāng)該海區(qū)海冰面積較大時(shí),熱通量較小,對(duì)應(yīng)EU遙相關(guān)。
選取可以表現(xiàn)東亞季風(fēng)強(qiáng)度的位勢(shì)高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng),通過(guò)觀察1963—1964、1974—1975年為喀拉海、巴倫支海海冰面積極小值出現(xiàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)850hPa位勢(shì)高度場(chǎng),1968—1968、1978—1979年為該地區(qū)海冰面積極大值時(shí)對(duì)應(yīng)850hPa位勢(shì)高度場(chǎng)。當(dāng)海冰面積大時(shí)出現(xiàn)EU遙相關(guān)型,被太平洋和歐洲出現(xiàn)相呼應(yīng)的兩個(gè)低壓中心,高空形勢(shì)有利于寒潮的形成和發(fā)展;而當(dāng)海冰面積較小時(shí)候歐洲到亞洲大陸東部為較為平直的緯向環(huán)流形勢(shì)。當(dāng)出現(xiàn)EU遙相關(guān)時(shí),亞歐大陸氣旋氣壓較低,為較弱的大陸冷高壓,有利于東亞冬季風(fēng)的減弱;而海冰面積較小則對(duì)應(yīng)于可能出現(xiàn)較強(qiáng)的東亞冬季風(fēng)。1963—1964、1974—1975年為喀拉海、巴倫支海海冰面積極小值出現(xiàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)850hPa風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度圖,1968—1968、1978—1979年為該地區(qū)海冰面積極大值時(shí)對(duì)應(yīng)850hPa風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度圖。當(dāng)海冰面積大時(shí)出現(xiàn)東亞季風(fēng)較弱的情況,太平洋北部和西亞北部出現(xiàn)風(fēng)強(qiáng)較大的連個(gè)區(qū)域;而當(dāng)海冰面積較小時(shí)候東亞冬季風(fēng)強(qiáng)。
喀拉海、巴倫支海海冰面積對(duì)東亞冬季風(fēng)的影響可以解釋為當(dāng)海冰面積增大時(shí),存在以喀拉海、巴倫支海為中心的海平面氣壓增值區(qū),西伯利亞高壓減弱,而太平洋海域氣壓反而升高,因此東亞季風(fēng)減弱;而當(dāng)海冰面積減小時(shí),對(duì)應(yīng)時(shí)段冬季風(fēng)增強(qiáng)。對(duì)于熱通量變化最劇烈的喀拉海、巴倫支海地區(qū),海冰面積對(duì)熱通量的作用可以直接影響北半球氣壓的分布,進(jìn)而影響東亞冬季風(fēng)的強(qiáng)弱的分布。
[1]Aleksandr.P.M,1984,The heat budget of Arctic ice in the Winter,Arctic and Antarctic Research Institute,46~62.
[2]彭公炳等,1992,氣候與冰雪覆蓋,北京,氣象出版社.
[3]施能等,1996,東亞冬、夏季風(fēng)百年強(qiáng)度指數(shù)及其氣候變化,南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),19(2),168~176.
[4]武炳義等,1999,冬季北極喀拉海、巴倫支海海冰面積變化對(duì)東亞季風(fēng)的影響,大氣科學(xué),第23卷第三期.
[5]楊修群、謝情.黃十松 1994,北極球異常對(duì)亞洲夏季鳳影響的數(shù)值模擬,海洋學(xué)報(bào),34~40.
A study on the Relationship betweenArctic Sea Iceandthe East AsianWinterMonsoon
Ban Chunfang
(Dingxiang Meteorological Bureau,Shanxi,Dingxiang 035400)
Arctic sea ice in the Kara Sea,the Barents Sea is the key area of air-sea effect,the East Asian winter monsoon and Eurasia cold high pressure is closely related to the North Pacific pressure distribution, sea ice area may be able to influence the intensity of winter monsoon by way of heat flux and the pressure pattern of northern hemisphere.We select and analyze the time and space characteristics of Arctic sea ice and the corresponding 850hPa wind pattern which can shows monsoon intensity.The main conclusions are:when the Kara Sea,Barents Sea ice area increases,the East Asian monsoon weakened;and when the sea ice area decreases,the corresponding intensity of the winter wind increased.
Sea ice area,East Asian monsoon,EU teleconnection
P4[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-347-1