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极地平流层臭氧变化对海温和海洋环流预测的指示意义
田文寿
兰州大学
利用观测数据、再分析资料结合数值模式模拟,分析了北极平流层臭氧变化与太平洋海温、海洋环流变化之间存在的潜在联系,探讨了北极平流层臭氧对海温和海洋环流的可能影响和机制。研究发现北极平流层臭氧减少可以引起4月高(中)纬度北太平洋向西北(南)的表层洋流异常,该洋流异常通过影响海洋热输送过程在很大程度上贡献了维多利亚型(VM)海温异常。我们还进一步分析了北极平流层臭氧影响海温和海洋环流的潜在机理,结果显示早春北极平流层臭氧减少通过增强北极极涡而引起4月负北太平洋涛动(NPO)型大气环流异常,该负NPO异常可通过低层风场强迫,并在科氏力作用下引起了高(中)纬度北太平洋向西北(南)的表层洋流异常,使得高(中)纬度北太平洋表层洋流强度减弱(增强)。特别值得指出的是,由极地平流层臭氧变化引起的4月VM型海温异常可通过海气耦合过程持续到晚春(5月),进而引起了初夏西太平洋地区的气旋式环流大气异常和负海温异常。上述结果表明早春的北极臭氧信号对太平洋海温以及海洋环流的变化具有预测指示意义,这也说明在地球系统模式中实现充分的海气耦合和平流层对流层耦合对提高短期气候预测的水平是非常重要的。