摘要
厄尔尼诺－南方涛动（El Nino-Southern Oscillation，ENSO）是赤道太平洋海－气相互作用的结果，在年际和年代际尺度的气候变化中起着积极的作用； 印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole，IOD）是一种能够自我维持的强海气耦合系统，在季节、年际和年代际尺度的气候变化中起着积极和独立的作用。 论文用希尔伯特－黄变换（Hilbert-Huang Transform，HHT）分析了1869至1998 年表征ENSO 和IOD 的指数的时频变化特征。HHT 能有效地分解信号中的不同时间尺度的模态，更准确地反映各模态振幅和频率的时间变化特征，有助于揭示ENSO 与IOD 的变化规律。 研究表明，El Nino 以2~7a 周期的年际振动为主，其周期在3 个历史时期存在差异，1869~1920 年、1920~1977 年、1977 年后分别以3~7a、2a 和5a、3~5a为主。SO 以季节和2~7a 周期分量为主，除季节分量外，其主要模态的周期在4 个历史时期也存在差异，1869~1910 年、1910~1920 年、1940~1960 年、1970年后分别以3~5a、7a、5a、3~5a 为主。IOD 主要以≤2a 周期的分量为主，IOD的主要振动也存在年代际差异，1870~1890 年及1960~1990 年以≤2a 和5a 为主，1890~1960 年和1990~1998 年以≤2a 为主。 ENSO 事件是几个主要模态共同作用的结果，10 次最强ENSO 年El Nino的主要模态分为两类，第一类以年际分量为主，包括1888/1889 年、1902 年、1970/1971 年、1972/1973 年、1982/1983 年和1988/1989 年；第二类以年际和年代际分量为主，包括1877/1878 年、1892/1893 年和1997/1998 年。1916/1917年例外，其中1a 周期模态也起着一定的作用。强ENSO 暖（冷）事件年El Nino指数主要分量位相一致，且均为正（负），幅值超过0.3℃。 SO 事件（对应于强ENSO 年）的主要模态也分为两类，第一类以季节和年际分量为主，包括1877/1878 年、1888/1889 年、1970/1971 年、1972/1973 年和1988/1989 年；第二类以季节、年际和年代际分量为主，包括1892/1893 年、1902 年、1916/1917 年、1982/1983 年和1997/1998 年。强ENSO 暖（冷）事件年SOI 主要分量的模态位相一致，且均为负（正），幅值超过0.4hPa。 强IOD 年DMI 占主要地位的模态位相一致，且均为正，幅值超过0.2℃。 大约每隔15a 出现一次强的ENSO 暖（或冷）事件。 IOD 在1870~1890 年和1960~1990 年与El Nino 相关性好，而在1890~1960年及20 世纪90 年代与El Nino 相关性差。IOD 超前El Nino 1~2 个月发生。
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