摘要
南海夏季风是亚澳季风系统的重要组成部分,是连接不同季风子系统的桥梁和纽带,其变异对我国乃至东亚的气候变化有着重要影响。南海夏季风爆发时间呈现显著的年代际变化,然而目前大多数研究主要关注赤道太平洋ENSO模态对南海夏季风爆发年代际变化的作用,而洋盆间相互作用对南海夏季风爆发年代际变化的影响研究却很少涉及。基于海洋和大气再分析资料,本文重点分析了南海夏季风爆发前后气候态变化特征,剖析了三大洋相互作用对南海夏季风爆发时间年代际变化的调控机制,并回顾与总结了 2021年和2022年南海夏季风爆发时间预测工作。结果表明: (1)基于南海地区的向外长波辐射(OLR)、对流层中上部经向温度梯度(MTG)以及850 hPa纬向风(U850)综合定义南海夏季风的爆发时间,确定气候态南海夏季风在五月第四候(28候)爆发。南海夏季风爆发前后相关气候要素变化的主要特征是:西北太平洋副热带高压(西太副高)的东撤、孟加拉湾低槽的建立、赤道西风流与越赤道气流的加强,三者共同导致南海地区对流层低层风场出现由东风向西风的转变;南亚高压显著加强并北移,引起对流层高层风场出现西风向东风的反转。南海地区降水和对流也显著增强,同时对流层中高层的热力结构由南暖北冷向南冷北暖转变等。 (2)1979-2021年期间南海夏季风爆发时间呈现显著的年代际变化特征:1979-1993年(P1)期间南海夏季风爆发年代际偏晚,1994-2009年(P2)期间南海夏季风爆发年代际偏早,而2010-2021年(P3)期间南海夏季风爆发年代际则又偏晚。进一步研究发现,1994年前后强El Ni?o事件次年的衰减速率变化对南海夏季风爆发时间的年代际调整有着重要影响。1994年前(后)强El Ni?o事件衰减比较慢(快),次年五月中东太平洋仍然维持着较强的El Ni?o海温模态(El Ni?o模态基本消失),此时西太副高明显加强(偏弱),导致南海夏季风偏晚(提早)爆发。 (3)北大西洋年代际振荡(AMO)位相转变对南海夏季风爆发时间也有着显著的调控作用:P2(P1)阶段AMO处于正(负)位相,北大西洋海域异常增暖(降温),在其上空产生异常上升(下沉)运动和高层辐散(辐合),伴随着的高层气流在北太平洋辐合(辐散),导致异常下沉(上升)运动并减弱(增强)阿留申低压,减弱(增强)副热带北太平洋西风带的风速,再通过WES正反馈机制引起副热带北太平洋海域异常增暖(变冷)且向热带地区延伸,进而引起热带西太平洋出现异常气旋(反气旋)式环流,最终导致南海夏季风年代际提前(偏晚)爆发。然而,P3阶段(即2010年后),热带北印度洋海温异常增暖主导了南海夏季风爆发的年代际偏晚。热带北印度洋海温异常增暖显著增强赤道以北的印-太区域上空的异常纬向环流圈,其加强了西北太平洋的异常反气旋,抑制南海海域的对流活动,进而导致南海夏季风爆发偏晚。 (4)利用以经向风辐散为主导的前冬La Ni?a模态,并结合南海/澳大利亚地区湿静能(MSE)和南海U850等指标的周期性变化趋势,预测2021年南海夏季风爆发较气候平均态(28候)偏晚,大概率在30候左右(5月26-30 日)爆发;基于前冬传统的La Ni?a事件和近十年来孟加拉湾季风与南海夏季风爆发时间的年代际关系显著增强等背景条件,并结合前期热带东印度洋双气旋对的活动和孟加拉湾夏季风的提前爆发,综合预测2022年南海夏季风在五月第3候(第27候)全面爆发,爆发时间较常年(第28候)偏早1候。近两年预测结果均与实况较为一致,为业务部门的气候预测工作提供了科学参考。