Các chế độ riêng biệt của gió mùa đông Đông Á
Tóm tắt
Hai chế độ khác biệt của gió mùa đông Đông Á (EAWM) đã được xác định, và chúng tương ứng với các phần thực và phần ảo của chế độ dẫn đầu của EAWM, tương ứng. Các phân tích về những chế độ này đã sử dụng bộ dữ liệu tái phân tích trung bình hàng tháng từ Trung tâm Dự báo Môi trường Quốc gia (NCEP) và Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia (NCAR) trong giai đoạn 1968–2003, cũng như chỉ số Sóng phương Nam (SOI), chỉ số Sóng bắc Đại Tây Dương, và dữ liệu nhiệt độ mặt biển (SST) ở phía đông Thái Bình Dương xích đạo. Các kết quả được đạt được bằng cách giải một ma trận Hermite phức tạp được suy ra từ các trường gió bất thường ở độ cao 850 hPa, và xác định sự liên kết của các chế độ kết quả với một số biến khí hậu. Chế độ khác biệt đầu tiên (M1) được đặc trưng bởi một mô hình gió bất thường theo kinh độ ở Đông Á và tây bắc Thái Bình Dương. Chế độ M1 có liên quan chặt chẽ đến một số đặc điểm của tuần hoàn khí quyển, bao gồm áp cao Siberia, rãnh Đông Á, gió jet trên tầng đối lưu phía trên Đông Á, và tuần hoàn Hadley địa phương ở Đông Á. Do đó, M1 phản ánh mô hình gió mùa đông Đông Á truyền thống được tiết lộ trong các nghiên cứu trước đây. Chế độ khác biệt thứ hai của EAWM (M2), mà chưa được xác định trước đây, thể hiện các bất thường gió theo phương ngang chiếm ưu thế trên cùng một khu vực. Chế độ M2 có mối liên hệ gần gũi hơn so với M1 với các bất thường áp suất mặt biển ở tây bắc Thái Bình Dương phía đông nam Nhật Bản và với SOI cũng như SST ở phía đông Thái Bình Dương xích đạo. Khác với M1, M2 không cho thấy các mối quan hệ nhất quán với áp cao Siberia, rãnh Đông Á, và gió jet trên tầng đối lưu phía trên Đông Á. Vì các bất thường tuần hoàn khí quyển liên quan đến M2 thể hiện cấu trúc quasi-barotropic, sự tồn tại của nó không thể đơn giản được quy cho sự chênh lệch nhiệt độ giữa đất và biển. Các hiện tượng El Niño có xu hướng xảy ra trong pha tiêu cực của M1 và pha dương của M2, cả hai đều tương ứng với việc gió mùa đông Đông Á bị suy yếu. Dao động Bắc Cực dường như không tác động đến gió mùa đông Đông Á ở các thang thời gian liên năm. Mặc dù các mô hình không gian của hai chế độ là rất khác nhau, nhưng hai chế độ khác biệt lại bổ sung cho nhau, với chế độ EAWM dẫn đầu là sự kết hợp tuyến tính của cả hai. Các kết quả ở đây do đó chứng tỏ rằng một chỉ số EAWM duy nhất có thể không phù hợp cho việc điều tra và dự đoán EAWM.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Chan, J. C. L., and M. C.Wu, 2003: Outlook for the 2003/04 East Asian winter monsoon. Extended Abstracts, Joint Meeting on Seasonal Prediction of 2003/04 East Asian Winter Monsoon, Tokyo, Japan, Japan Meteorological Agency, 7–12.
Chang, 1980, Northeasterly cold surges and near-equatorial disturbances over the winter MONEX area during December 1974. Part II: Planetary-scale aspects., Mon. Wea. Rev., 108, 298, 10.1175/1520-0493(1980)108<0298:NCSANE>2.0.CO;2
Chang, 1982, Short-term planetary-scale interaction over the tropics and midlatitudes during northern winter. Part I: Contrasts between active and inactive periods., Mon. Wea. Rev., 110, 933, 10.1175/1520-0493(1982)110<0933:STPSIO>2.0.CO;2
Chen, 2000, The interannual variability of East Asian winter monsoon and its relation to the summer monsoon., Adv. Atmos. Sci., 17, 48, 10.1007/s00376-000-0042-5
Compo, 1999, The horizontal and vertical structure of east Asian winter monsoon pressure surges., Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 125, 29, 10.1002/qj.49712555304
Ding, 1990, Build-up, air mass transformation and propagation of Siberian high and its relation to cold surge in east Asia., Meteor. Atmos. Phys., 44, 281, 10.1007/BF01026822
Ding, 1987, Heat budget of Siberian high and winter monsoon., Mon. Wea. Rev., 115, 2428, 10.1175/1520-0493(1987)115<2428:HBOTSH>2.0.CO;2
Gong, 2001, East Asian winter monsoon and Arctic Oscillation., Geophys. Res. Lett., 28, 2073, 10.1029/2000GL012311
Jhun, 2004, A new East Asian winter monsoon index and associated characteristics of the winter monsoon., J. Climate, 17, 711, 10.1175/1520-0442(2004)017<0711:ANEAWM>2.0.CO;2
Ji, 1997, Model study on the interannual variability of Asian winter monsoon and its influence., Adv. Atmos. Sci., 14, 1, 10.1007/s00376-997-0039-4
Kaihatu, 1998, Empirical orthogonal function analysis of ocean surface current using complex and real-vector methods., J. Atmos. Oceanic Technol., 15, 927, 10.1175/1520-0426(1998)015<0927:EOFAOO>2.0.CO;2
Kundu, 1976, Some three-dimensional characteristics of low-frequency current fluctuations near the Oregon coast., J. Phys. Oceanogr., 6, 181, 10.1175/1520-0485(1976)006<0181:STDCOL>2.0.CO;2
Li, 1990, Interaction between anomalous winter monsoon in East Asia and El Niño events., Adv. Atmos. Sci., 7, 36, 10.1007/BF02919166
Lu, 1999, A unified monsoon index for south China., J. Climate, 12, 2375, 10.1175/1520-0442(1999)012<2375:AUMIFS>2.0.CO;2
Murakami, 1987, Effects of the Tibetan Plateau.
Murakami, 1981, Large-scale aspects of the 1978–79 winter circulation over the greater WMONEX region. Part II: Long-period perturbations., J. Meteor. Soc. Japan, 59, 646, 10.2151/jmsj1965.59.5_646
Shi, 1996, The intensity index of winter and summer monsoon over East Asia and its variations., J. Nanjing Inst. Meteor., 19, 168
Tomita, 1996, Role of the northeast winter monsoon on the biennial oscillation of the ENSO/monsoon system., J. Meteor. Soc. Japan, 74, 399, 10.2151/jmsj1965.74.4_399
Walland, 1997, Modeled atmospheric response to changes in Northern Hemisphere snow cover., Climate Dyn., 13, 25, 10.1007/s003820050150
Wang, 2002, Pacific–East Asian teleconnection. Part II: How the Philippine Sea anomalous anticyclone is established during El Niño development., J. Climate, 15, 3252, 10.1175/1520-0442(2002)015<3252:PEATPI>2.0.CO;2
Wang, 2000, Pacific–East Asian teleconnection: How does ENSO affect East Asian climate?, J. Climate, 13, 1517, 10.1175/1520-0442(2000)013<1517:PEATHD>2.0.CO;2
Watanabe, 1999, Decadal change in the atmospheric circulation and associated surface climate variations in the Northern Hemispheric winter., J. Climate, 12, 494, 10.1175/1520-0442(1999)012<0494:DCITAC>2.0.CO;2
Wu, 1999, Effects of the extremes in the North Atlantic Oscillation on the East Asia winter monsoon., Chin. J. Atmos. Sci., 23, 226
Wu, 2002, Possible impacts of winter Arctic Oscillation on Siberian high, the East Asian winter monsoon and sea-ice extent., Adv. Atmos. Sci., 19, 297, 10.1007/s00376-002-0024-x
Wu, 2002, Winter Arctic Oscillation, Siberian high and East Asian winter monsoon., Geophys. Res. Lett., 29, 10.1029/2002GL015373
Yang, 2002, Variations of the East Asian jet stream and Asian–Pacific–American winter climate anomalies., J. Climate, 15, 306, 10.1175/1520-0442(2002)015<0306:VOTEAJ>2.0.CO;2
Zhang, 1996, Impacts of El Niño on the East Asian monsoon: A diagnostic study of the ‘86/87 and ‘91/92 events., J. Meteor. Soc. Japan, 74, 49, 10.2151/jmsj1965.74.1_49