文摘
两种类型的影响ENSO(厄尔尼诺/南方振荡),规范ENSO和ENSO Modoki,研究了降雨对台湾的月度平均降雨量数据访问来自台湾中央气象局。两种类型的时期的ENSO尼诺3.4指数和ENSO Modoki指数(EMI)。不同地理区域的降雨数据进行了分析与尼诺3.4和EMI的价值相关性的方法。结果表明,季节性降雨对台湾是不同的根据两种类型的影响ENSO。在规范的厄尔尼诺事件,在冬季和春季降雨量增加而减少在夏季和秋季。相反,在夏季和秋季降水增加,但在冬季和春季减少厄尔尼诺Modoki情节。然而,两种类型的拉尼娜现象引起类似的对台湾对降雨的影响。它增加在秋天。ENSO的降雨量不同类型的变化主要是由于季风和地形。
1。介绍
厄尔尼诺和拉尼娜事件年际尺度的现象是大气和海洋之间的相互作用(1]。在厄尔尼诺事件,低于正常压力在热带太平洋东部和高于正常压力在印尼和澳大利亚北部。东部和西部之间的气压振荡波动与弱于正常近地表赤道东风。正常的热带降水和大气环流模式成为破坏。异常温暖的水域起来总云导致降雨在东部和赤道太平洋中部2,3]。与此同时,降雨减少了印尼、马来西亚、和澳大利亚北部。有时可以观察到完全逆转现象,厄尔尼诺事件后,拉尼娜事件。现象引起的大气压力振荡之间的东部和西部南太平洋热带称为厄尔尼诺南方涛动(ENSO) [/4]。
最近的研究表明不同的升温和降温模式不同于规范的厄尔尼诺现象。温暖异常出现在中央太平洋而寒冷异常两侧翼的盆地。感兴趣的新现象是气候社区称为厄尔尼诺Modoki [5,6]。它也被称为中央太平洋厄尔尼诺现象7]或暖池厄尔尼诺现象(8]。拉尼娜Modoki命名为寒冷的太平洋中部两侧是温暖的太平洋东部和西部[9]。两种现象被称为ENSO Modoki。规范ENSO相比,ENSO Modoki最近更加突出,从而改变远程并置对比模式起源于热带太平洋(10]。出现异常温暖的水可能会导致空气压力的变化、降水、风场(7,11,12]。产生机制可能显著影响大气强迫而不是防御温跃层变化(8,13]。
为了应对降雨量变化,ENSO事件已经在许多研究中发现。Trenberth和卡洛14)描述了降雨量的减少巴西东北海岸,但增加在巴西南部和印度洋。成熟时期的厄尔尼诺现象,反气旋运行在东亚和增强了中国南方的降雨量15]。翁et al。16)指出,厄尔尼诺Modoki及其气候影响非常不同于规范的厄尔尼诺现象。在厄尔尼诺现象期间Modoki集,潮湿的地区是在中央太平洋厄尔尼诺事件期间,干燥的地方。厄尔尼诺Modoki也可能导致更短和更强烈的季风降水(澳大利亚17]。Cai和考恩18]证明了拉尼娜现象Modoki是有效地导致一个秋季降水增加在澳大利亚西北部,而不是随着东规范化拉尼娜现象,因为对流转移向西。冯和李19)还提到,在春季降水增加中国南方规范化厄尔尼诺期间,虽然它在厄尔尼诺Modoki减少。类似的功能也发现美国西南部。在秋季降水增加规范化厄尔尼诺现象,但它减少厄尔尼诺期间Modoki [20.]。规范化ENSO和ENSO Modoki可能影响降雨在太平洋也telecommunicate到其他领域。不知怎么的,两种类型的影响ENSO对降雨对台湾并不清楚地分析。因此,它是必要的文档系统如何影响台湾。
2。材料和方法
台湾是一个亚热带岛屿位于纬度之间22°N和26°N中国的东南部。中央山脉,平均海拔2000米跑从北到南,将东方和西方两种不同的生态区。日圆和陈21)指出,降雨对台湾主要是由季节性季风,在冬季和夏季西南向东北,由当地地形以及修改。研究了ENSO对降雨量的影响台湾,我们访问数据从数据银行大气研究,台湾台风和洪水研究所收集的台湾中央气象局。降雨数据跨度从1980年到2011年在台湾如图20台1一直从事这项研究。因为台湾的地形非常复杂,气象站分发从5米海拔超过3000米。因此,降雨量是本地化。为了避免局部效应,我们分组气象站,然后把它们分成六个分区根据台湾的地形。分区包括北部、西部和东部地区。每个地区进一步分为平原和山地。因为没有雨站在东部山区分区,我们一共有五个分区。表1介绍了雨站在每个分区。
以来降雨量台湾主要是受季风的影响,我们忽略的常规赛部门四个季节:春天从三月到五月,夏天从6月到8月,秋季从9月到11月,和冬季从12月到2月在大多数以前的研究(5,18,19,22,23]。相反,我们认为季风逐渐增加从11月到12月,而站在1月和2月。因此,我们把多雨的时期与双月刊春雨从3月到4月,从5月到6月梅雨,夏雨从7月到8月,秋天的雨从9月到10月,初冬的雨从11月到12月,和冬天的雨从1月到2月。这种分工雨季类似于王et al。24]分类全年五个时期:春雨期(3月和4月),梅雨期(5月和6月),夏雨期(7月、8月、9月),秋天的雨期(10月和11月),和冬天的雨期(12月、1月和2月)。在这里,我们考虑雨季更详细地分类。降雨在数据过程中,数据在每个车站由其平均值减去从1980年到2011年,异常数据。然后三个月移动平均滤波器应用于去除高频繁的变化。
区分年的厄尔尼诺现象,拉尼娜现象,Modoki厄尔尼诺、拉尼娜Modoki,尼诺3.4指数和厄尔尼诺Modoki指数(EMI)应用于本研究。运行三个月平均海表温度异常(SSTA)地区的5°S-5°N, 170°W - 120°W尼诺3.4指数特征。EMI的结合区域平均SSTA的地区(10°S-10°N, 165°E - 140°W), B (15°S-5°N, 110°W - 70°W), C (10°20°N, 125°E - 145°E),分别如图2和被定义为5]
尼诺的价值3.4啤酒超过或等于0.45被认为是规范化厄尔尼诺事件,而值小于或等于−0.45被认为是规范化拉尼娜事件。相同的值应用于EMI。啤酒的EMI价值超过或等于0.45被认为是厄尔尼诺Modoki,而小于或等于−0.45被认为是拉尼娜现象Modoki。我们之间的相关系数计算降雨异常和ENSO指数。正相关系数意味着降雨量增加同事用积极ENSO指数(即。厄尔尼诺事件)或减少降雨将ENSO指数为负(即关联起来。拉尼娜事件)。相反,负相关系数意味着降雨减少同事用积极ENSO指数,或降雨增加同事ENSO指数为负。
3所示。结果与讨论
3.1。在规范的厄尔尼诺事件的影响
图4显示降雨异常和尼诺之间相关系数3.4五分区不同多雨的时期。在春雨的时期,一个可以看到相关系数在所有分区都是积极的和高于0.7规范化厄尔尼诺事件。此外,最大相关系数可以达到0.91西部山区分区。结果是类似于冯和李19]规范化厄尔尼诺现象增强台湾地区春季降水。
梅雨时期,大部多云多雨,在台湾发生在5月和6月。之间的平衡力量形成一个静止锋冷的气团大陆和太平洋暖气团在中国南部,台湾,和冲绳地区。低压扰动往往发生在这些地区,把丰富的降雨在台湾。在图3,你会发现在所有分区都是积极和相关系数高于0.5。我们认为台湾地形的影响在这个对流线拦截降雨和加强后续降雨在西部山区分区。
夏雨段,相关系数不显著的分区,除了东部平原−0.62的相关系数。夏雨以来在台湾主要受西南季风和台风影响,季风背风的一面,东部平原,显然降水量少尼诺3.4相关指数。少台风袭击台湾厄尔尼诺事件也需要考虑。
一般来说,秋天的气候就像早期的台湾北部的冬天。在秋季和冬季,降雨与厄尔尼诺现象的强度负相关分区。然而,只有北地区是重要的相关系数在普通分区和−0.40−0.48山分区在秋天雨期以及−−0.52和0.46在平原和山区分区,分别在冬天的雨早期。负相关系数显示消极的厄尔尼诺3.4指数和降水异常之间的关系。厄尔尼诺现象的强度提高,但降雨量减少超过别人。Zhang et al。25]指出反气旋的形成时间和地点附近的菲律宾海可能影响华南秋季降雨量。巧合这个概念有着同样的想法,王et al。26]提出规范化厄尔尼诺事件可能削弱东亚冬季季风,响应图中所示的初冬。
如图3,冬天的雨期降水量之间的正相关系数异常和尼诺3.4分区索引,特别是在西部地区。目前,西部地区受季风影响较小,但更多了收敛的气旋。0.74的相关系数在西部平原的厄尔尼诺事件显示了影响厄尔尼诺从冬天开始,然后在未来的春天和夏天到期。
进一步解释可能改变降雨过程,对西太平洋的风场异常与规范厄尔尼诺现象如图4在冯勾勒出基于图9和李19]。在规范的厄尔尼诺事件,在东太平洋变暖海平面水结果在赤道两边不对称的气旋异常,与赤道西风异常强劲。西南加强滋润运输到台湾从中国南海(SCS)和提高了降雨在冬天,春天,和梅雨期。
3.2。在厄尔尼诺Modoki事件的影响
图5表明降雨异常之间的相关系数和EMI五六点钟分区雨期。不同于规范的厄尔尼诺现象,厄尔尼诺Modoki与强烈的热带太平洋异常变暖在中央和冷却在热带太平洋东部和西部。与此截然不同的气候变暖和变冷相关模式,远程并置对比非常不同于规范化厄尔尼诺事件。
在厄尔尼诺Modoki的形成,沃克环流运行在热带太平洋和东亚的收敛。相对寒冷的海洋表面温度产生更高的气压,和down-welling空气阳光和降雨的减少。
厄尔尼诺现象的影响Modoki降雨在初冬类似于春季和冬季。在冬季和春季时期,降雨量的负相关系数异常和EMI的干旱期的指数显示结果的最大相关系数−0.67西部平原分区。
对梅雨,夏季和秋季雨时期,所有的相关系数都是积极和重要的(高于0.5)除了东部平原。结果表明,梅雨,夏季和秋季降水增加的大部分台湾厄尔尼诺Modoki发作期间,恰好完全同意王与王x[的解释23]强西南由于菲律宾海附近的反气旋带来夹带水蒸气和厄尔尼诺期间提高了降雨在台湾Modoki集。
图6勾勒出基于图9在冯和李19]显示异常风模式在西太平洋与厄尔尼诺Modoki有关。来自东北的减少潮湿从SCS运输到台湾,导致抑制降水从初冬到春天。
3.3。在规范拉尼娜事件的影响
拉尼娜事件的特点是异常冷水cappadocia旅馆在赤道太平洋-尼诺3.4指数。它改变了降雨的强度和分布,海平面气压和大气循环的模式。拉尼娜事件显示相当大的event-to-event可变性和整体效果往往难以预测比厄尔尼诺事件。
在图7台湾,一个人可以发现降雨量由拉尼娜事件影响不明显。由于一个事实,即相关系数显示降雨异常和尼诺3.4指数之间的关系,积极的指数显示更少的降雨;然而,消极暗示更多的降雨。降雨影响,拉尼娜现象似乎不明显,除了夏雨时期在北部山区,秋天的雨期在北部和东部地区。少夏季降雨在北部山区分区是为了应对寒冷的海洋表面温度,减少台风在台湾主要的降雨。显然,台风带来的夏季降水减少迎风面在北部山区分区;同样,降雨增加在秋天和强劲的东北季风的到来在北部和东部地区。
3.4。在拉尼娜Modoki事件影响
在拉尼娜Modoki集,寒冷异常出现在太平洋中部两侧温暖异常两侧的盆地。太平洋两边的空气上升和下沉的太平洋,这使得东亚位于降雨条件。然而,这并非如此,台湾所示。
在图8正相关系数(高于0.5)表明,降雨减少明显在春天在西部和东部台湾拉尼娜Modoki集。类似的现象可以在夏雨还发现特别是在西部平原和东部平原分区。
梅雨时期,明显关系只在北部山区的相关系数为0.61。正相关系数意味着梅雨拉尼娜Modoki期间减少。秋天的雨中,显著负相关系数指出在北部和东部地区,降雨量增加,可能受到季风的迎风面。
降雨在拉尼娜Modoki事件大多看起来下行。这可能是受热带辐合带(ITCZ)的转变。先前的研究已经证明,在赤道地区降雨取决于ITCZ的存在。小ITCZ的位置的变化会对降雨在某些地区产生重大影响(27,28]。戴和威格利29日)使用经验正交函数分析和显示模式ENSO引起的降水。振幅的主成分的沉淀在他们的研究中,人们可以发现,没有大的变化在两个典型拉尼娜现象和拉尼娜Modoki集。不知何故,人民币和严30.)表示,海洋表面温度的变化的两种类型的拉尼娜现象并不明显。两个相比,气氛更活跃在拉尼娜Modoki比典型的拉尼娜现象,这使得相关系数显示明显。
4所示。结论
本研究着重于降雨对台湾的影响在两种类型ENSO事件。降雨数据在20站在台湾从1980年到2011年被用于这项研究。根据台湾的地貌,我们将研究区域划分为北部,西部和东部地区和进一步单独的每个地区为平原和山地分区。降雨期间由双月刊和被定义为春雨期(3月和4月),梅雨期(5月和6月),夏雨期(7月和8月),秋天的雨期(9月和10月),冬天的雨早期(11月和12月),和冬天的雨期(1月和2月)。我们还应用尼诺3.4指数和EMI区分规范ENSO和ENSO Modoki集。雨量分布与差异的不同的模式在区域海表温度异常,区域循环,空气升序或降序的模式与沃克环流在这个地区。
总结了本研究的主要结果如下。(1)降雨量增加在台湾东北季风和梅雨季节在规范的厄尔尼诺现象和几乎相反的特性发生在厄尔尼诺Modoki但其影响小于规范的厄尔尼诺现象。(2)规范拉尼娜现象对降雨的影响不是很明显在台湾,除了秋天当降雨量增加。在拉尼娜Modoki发现类似的现象。(3)规范拉尼娜现象的影响和ENSO Modoki提高降雨明显在秋天,而的影响ENSO Modoki主导夏季降雨。(4)相对于两种类型ENSO,规范厄尔尼诺事件影响降雨主要在台湾。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢大气项目数据银行,台湾台风和洪水研究所、国家大气研究应用研究实验室的支持数据。这项工作在一定程度上是由科技部支持台湾通过授予103 - 2611 m019 - 006。