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1、第7卷第4期环境科学进展Vol.7,No.41999年8月ADVANCESINENVIRONMENTALSCIENCEAug.,1999X季风现象与ENSO事件研究杨梅学姚檀栋(中国科学院兰州冰川冻土研究所冰芯与寒区环境开放实验室,兰州730000)摘要通过对亚洲季风与ENSO之间的相互作用的一系列研究,表明在ENSO与季风的相互作用中,季风是驱动因子,即季风的强弱变化引起了ENSO事件的发生。夏季风强(印度及东南亚季风降水多),在其后的秋冬季热带太平洋为LaNina;夏季风弱,在其后的秋冬季为ElNi2no。反过来,从统计意义上说,在E
2、lNino年,印度季风弱,降水偏少;东亚季风亦弱,推进慢,从江淮流域到日本夏季降水偏多,华北夏季趋于干旱。在LaNina年,夏季风强且推进快,华北夏季则多雨;印度季风强,降水偏多。关键词:亚洲季风ENSO事件相互作用研究一、引言从海洋学的观点来看,厄尔尼诺是由热带太平洋上海面风变化所引起的,那么,是什么原因导致了年际风的振荡呢?19世纪末,人们开始描述这些风的变化,并且更广泛的努力证实热带和全球大气环流的年际变化。GilbertWalker开创了这方面的研究,但这方面的研究原先并不是被厄尔尼诺,而是被偶然的灾害性的季风中断所推动的。在18
3、99年[1]季风中断后的严重饥荒之后不久,Walk就开始进行了这方面的工作。可见,对季风与ENSO相互关系的研究,已有悠久的历史,因为季风的进退及其强弱的变化与季风区的雨量的丰缺关系密切,因而对季风区国的国民经济尤其是农业生产具有重大影响。本文主要就亚洲季风与ENSO事件相互关系的研究状况进行了评述。二、季风现象季风的中心意义是与季节性结合起来的———在夏季地面风恒定的从一个象限吹来,而在冬季,恰恰相反,恒定的自另一个象限吹来。季风包含两个明显的季节环流———冬季由冷的大陆反气旋流出而夏季则由大陆热低压流入。世界上季风明显的有中国、印度、
4、日[2]本和东南亚等国和地区;此外,非洲北部和澳大利亚北部也属于季风区。中国处在亚洲季风区,亚洲季风包括两个子系统,一个是印度季风,另一个是东亚季风,它们有各自的冷[3]热源所驱动,相互独立又相互有联系。亚洲季风首先在南海爆发,然后向西北发展。亚X本研究受KZ951-A1-204,KZ951-A1-402和95-YU-24资助4期杨梅学等:季风现象与ENSO事件研究97洲尤其是东亚季风的强弱变化对中国的旱涝等有很大影响。三、ENSO事件ENSO事件是一个产生于大尺度海气相互作用的全球事件。它是ElNino(LaNina)和Southern
5、Oscilation的总称。所谓南方涛动(SouthernOscilation),是指赤道中东太平洋海平面气压偏高时,赤道印度洋海平面气压偏低;反之,当赤道中东太平洋中海平面气压偏[4]低时,赤道印度洋海平面气压偏高。ElNino是南方涛动的这样一个位相,即信风弱以及在热带太平洋上气压呈东低西高,此时,热带中东太平洋海温偏高;而LaNina指南方涛动的另一个位相,即热带太平洋上气压呈东高西低,此时,热带中东太平洋的海温异常的[1]低,信风非常强。通常所用的一个ENSO指标是以Tahiti站和Darwin站的海平面气压差值(或再经过标准化处
6、理)所计算的南方涛动指数(SOI)。ENSO事件,约每隔3-5年出现一次,或者以时间尺度为3年量级的周期变化振荡及其有从2年到10年那么宽的谱峰。它伴随发生澳洲、印度和非洲的干旱,南美的洪水,美国冬季强风暴和东亚的一系列气候异常,这从70年代以来更为严重。所以引起了联合国[1]组织以及有关国家的农业、能源、水利渔业、海洋和气象等部门的重大关切!四、季风与ENSO之相互作用11季风区雨量与ENSO之关系ElNino现象是全球热带气候变化的一个强的信号,ElNino事件虽然只出现在赤道东[5-6]太平洋上,但其影响远远超过这个范围。80年代以
7、来,人们对ElNino事件与亚洲季[2,7]风的关系作过大量的研究。人们发现在ElNino年份印度夏季干旱而LaNina年份则多雨,这表示两者有同时的相互关系。但如果求印度季风降水量与ElNino强度(SOI)相关,相关系数却并不高。这是因为印度季风降水还受到欧亚大陆(或青藏高原雪盖)积雪多寡以及其它因子的影响。在东亚季风区,在ElNino年从江淮流域到日本,夏季(6-8[5]月)降水为正距平,而在LaNina年华北夏季则多雨。[8]近来Joseph等就印度季风雨来临的早晚和ElNino以及SST等进行了相关研究,发现1960-1984年
8、间PMRP(季风前雨量高峰日期)和MOK(印度南端喀拉拉邦地区季风来临日期)之间存在良好相关,其相关系数达0.87。但是必需指出,世界上各热带地区的雨量与ElNino关系最密切的不是在印度,而