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大气常见现象总结

2018-03-24
renql
   

North Atlantic oscillation (NAO) 北大西洋涛动

NAO指数的含义是葡萄牙的里斯本(北大西洋较低纬度的副高)冰岛(冰岛低压)之间的标准月海平面气压(SLP)差值。这两者的高度场反相,存在类似跷跷板的关系。

一般来说,当冰岛低压增强的时候(或北大西洋副高增强),这两者的气压梯度差加大。
根据驶流场方向,北美处于槽后,盛行西北气流,因此北美天气寒冷,特别是北美东北部的巴芬岛、拉布拉多半岛以及五大湖区域,或者说拉布拉多寒流加强;
而西欧和北欧处在槽前,偏向于西南气流,是相对比较温暖和潮湿的,也就是北大西洋暖流也增强。

NAO对于我国气候、尤其是冬半年气候存在着遥相关机制

NAO和AO一样,都是处于费雷尔环流中的动力机制,一般会把两者归为一类,认为NAO是AO的一部分

Arctic Oscillation (AO)北极涛动

指北极的气压与北半球中纬度地带的气压呈现反向变动关系的现象,也叫 Northern Annular Mode (NAM) 北半球环状模。南极与南半球中纬度地带亦有观测到类似现象,称为南极涛动(AAO) 或者 Southern Annular Mode (SAM) 南半球环状模

在北半球中,中纬度大气环流主要是副高,而高纬度是副低,因此北极涛动的实质就是反映了夹在两者之间的西风带的变化(纬向或经向),且该急流的变化一般都是正压结构的。
也就是说,副高和副低的拉锯战导致西风带的变化,这点以副高和副低两者气压的变化上(或者说强度的变化)来体现,这就是北极涛动。一般认为AO的维持与波流相互作用有关。

当北极振荡指数为正值(正相位)时,表示北极的气压较例年为低,与中纬度的气压差变大,此时围绕北极的寒带急流-极地涡旋(Polar Vortex)变强, 此一变化会抑制北极的寒冷气流南下,使得欧亚大陆北部及北美洲北部的冬季气温较例年为高,形成暖冬
反之,当北极振荡指数为负值(负相位)时便会造成北半球中纬度地带冬季严寒。在平流层爆发性增暖发生时,往往会伴随AO的负位相。在全球变暖的今天,北极海冰减少,极地增暖放大,南北温度梯度减弱,极涡减弱,更容易发生寒潮。

如同南极涛动与北半球夏季风强弱正相关,北极涛动与澳洲夏季热带气旋频率跟强度正相关。

The loading pattern of the AO is defined as the leading mode of Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis of monthly mean 1000mb height during 1979-2000 period.



MJO

Madden-Julian Oscillation, or MJO, or 30- to 60-day oscillation/wave, or intraseasonal oscillation,是赤道大气中的季节内振荡,是大气环流与热带深对流的大尺度耦合,于1971年被NCAR的Roland Madden and Paul Julian发现。

the real-time multivariate MJO (RMM) index 是描述MJO位置和强度最常用的方法,基于EOF,于2004年提出

  • 一般在北半球晚秋、冬季和早春比较活跃。每一个MJO的循环周期穿越整个地球赤道,持续30-60天
  • MJO通常以4-8m/s的速度向东传播,在西太暖池最明显,然后向东传播来到中东太平洋,当到达东太平洋的冷海水处时变得不明显。在赤道大西洋和非洲又再次出现
  • MJO的湿位相伴随着对流与降水的增强,干位相时风暴活动被抑制,经常用向外长波辐射OLR来追踪MJO, OLR越低表明对流越强
  • MJO在LaNina和ENSO中性年强,在EINino年弱,对EINino和LaNina的发展速度及强度有影响
  • 对北美的降水和地表温度有影响,使得北美西海岸降水的强度和频率增大,北美东部冷空气的强度和频率增大
  • 影响西北太平洋和北大西洋的台风生成

Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) 大西洋多年代际振荡

去除任何线性趋势(为了去除全球变暖的影响)后,北大西洋SST的多尺度变率。对风暴轴有影响。

Pacific Decadal Oscillation (PDO) 太平洋年代际振荡

指太平洋海表面温度的长期振荡。而海温的变化会影响急流路径,进而影响沿急流传播的风暴,可能造成 Pacific-North America pattern (PNA).一般正的(或暖的)PDO位相(此时北太平洋西部冷SSTA,东部暖SSTA)对应着正的PNA位相(即北美西部为脊,东部为槽,对于北美来说是冷冬),反之亦然。

PDO指数是北太平洋(20N以北)区域月平均海表温度异常(SSTA,已减去全球平均SST)EOF第一主分量的标准化序列。

参考:https://wikimili.com/en/Pacific_decadal_oscillation

North Pacific Oscillation (NPO) 北太平洋涛动

北太平洋海平面气压的南北振荡。


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