大气所揭示环南极洲的“冷”海温对大气环流的影响

环南极洲的南半球热带外海域，年平均海表温度约在0°C到15°C。相对年平均温度在16°C到29°C 的热带“暖”海洋而言，这里是一片较“冷”的海域。热带海洋在气候态“暖”海温基础上产生的海温异常，通过激发对流等形式对大气环流产生显著影响。那么，南半球热带外“冷”海域的海温异常，会对大气环流产生怎样的影响呢？

中国科学院大气物理研究所副研究员郑菲及其合作者，通过对海表温度资料的统计分析，揭示了南半球热带外海温变率的时空变化特征。南半球热带外海温的主模态空间型呈现中、高纬度反向变化的偶极子结构。也就是说，当中纬度（40°S）海温偏低时，高纬度（60°S）海温偏高。这一偶极子的海温型态称为南大洋偶极子。

利用海温异常强迫的大气环流模式（AGCM）数值模拟，是认识海温对大气环流影响的重要手段。他们进一步分析了28个AGCM模拟输出的结果，发现南大洋偶极子对南半球热带外大气环流存在显著影响，并且这一影响呈现季节差异。夏季（12-2月）南大洋偶极子的异常使得极锋急流和副热带急流位置上出现南北移动，而冬季（6-8月），两支急流的响应主要表现为强度变化。郑菲认为：“在夏季（12-2月），南半球副热带急流和极锋急流融合为一支，而在冬季（6-8月）分裂为两支。南大洋偶极子对大气环流影响的季节差异，与急流在冬、夏季节的这种配置不同有关。”

郑菲认为，上述结果为了解其南半球热带外海温变率对大气环流的反馈作用提供了新的证据。

论文信息：Zheng, F., J. P. Li, F. Kucharski, R. Q. Ding, and T. Liu, 2018: Dominant SST mode in the Southern Hemisphere extratropics and its influence on atmospheric circulation. Adv. Atmos. Sci., 35(7), doi: 10.1007/s00376-017-7162-7. (in press)

图：南大洋偶极子海温型影响大气环流的示意图，（a），（b）两图分别为12-2月和6-8月。黑色实线为气候态经圈环流，蓝色虚线为异常。‘SJ’和‘PJ’分别表示副热带急流和极锋急流。