2009/2010年北半球冬季异常低温分析

摘要：

分析了2009/2010年冬季(2009年12月1日至2010年2月28日,简称09/10年冬季)北半球地面气温异常特征及同期的水平与垂直环流场的异常结构.结果表明地面气温的异常呈现出带状的分布,表现为在低纬度为正异常、中纬度负异常及高纬度正异常的“正负正”的分布特征,最大的降温区在欧亚大陆和美国东部,其中局部的降温超过了-4℃.09/10年冬季北半球中纬度的地面气温相比过去15年冬季的平均值下降了近1℃,而在欧亚大陆的局部地区降温超过了-8℃.水平环流场的异常特征为:海平面气压和位势高度均表现为高纬度正异常而中纬度负异常的“北高南低”的分布特征,与此同时,中纬度出现气旋式的异常环流而高纬出现反气旋式的异常环流,这种分布形势在高低层表现得较为一致.经圈环流异常特征为:费雷尔环流减弱,中纬度出现异常的上升运动而高纬度出现异常的下沉运动,与此同时,中纬度对流层气温降低,而低纬度和高纬度的对流层气温升高,副热带急流增强,而极地急流减弱.09/10年冬季北半球环流的异常特征与北半球环状模(NAM)负位相时的极为相似.对多年冬季北半球地面气温和NAM指数进行合成和相关分析,结果表明当NAM处于正(负)位相时,北半球中纬度地面气温出现正(负)异常带,并且在欧亚大陆和美国东部最为显著,局部升温(降温)的幅度达到2℃.
在热带外地区,经向温度平流是控制温度局地变化的关键因子.NAM影响北半球地面气温的物理机制分析表明,NAM主要是通过影响经向温度平流来影响北半球中纬度气温的.当NAM为正位相时,北半球费雷尔环流加强,中纬度带和高纬度带发生大气质量的交换,海平面气压场表现为中纬度异常高压而高纬度异常低压的“南高北低”的分布特征,中纬度地表出现异常的南风,进而经向暖平流加强,最终导致中纬度地面气温升高,NAM负位相年时与之相反.这个结果揭示了NAM作为自然变率对中纬度地面气温的调控作用.

关键词：北半球环状模、地表气温异常、经向风、经向温度平流

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分类号：P462(气候学)

资助基金：国家国家重点基础研究发展计划项目2010CB950400,国家自然科学基金委创新群体40821092

在线出版日期：2012-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：259-273