南印度洋偶極子與ENSO事件的關(guān)聯(lián)及其對南海夏季風(fēng)建立的影響探究一、引言1.1研究背景在全球氣候系統(tǒng)中，南印度洋偶極子（SouthernIndianOceanDipole，SIOD）、厄爾尼諾-南方濤動（ElNi?o-SouthernOscillation，ENSO）事件和南海夏季風(fēng)（SouthChinaSeaSummerMonsoon，SCSSM）都扮演著極為重要的角色，它們各自的變化不僅會對區(qū)域氣候產(chǎn)生顯著影響，彼此之間也存在著復(fù)雜的相互關(guān)系，深入研究三者關(guān)系對理解全球氣候變化規(guī)律具有重要意義。南印度洋偶極子是熱帶印度洋海溫異常的一種重要模態(tài)，表現(xiàn)為南印度洋西部和東部海溫存在反位相變化。當(dāng)SIOD處于正位相時，南印度洋西部海溫偏高，東部海溫偏低；負(fù)位相時則相反。這種海溫的異常分布會引發(fā)大氣環(huán)流的改變，進(jìn)而對周邊地區(qū)的氣候產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如影響澳大利亞的降水、東南亞地區(qū)的氣候等。例如在SIOD正位相期間，澳大利亞東部地區(qū)降水往往偏少，易發(fā)生干旱，而在印度尼西亞部分地區(qū)則可能出現(xiàn)降水偏多的情況，這些氣候異常現(xiàn)象對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源管理以及生態(tài)系統(tǒng)都帶來了諸多挑戰(zhàn)。ENSO事件是發(fā)生在赤道中東太平洋區(qū)域的海氣相互作用異?，F(xiàn)象，以厄爾尼諾（ElNi?o）和拉尼娜（LaNi?a）事件為主要表現(xiàn)形式，是全球年際氣候變率中最強(qiáng)的信號。厄爾尼諾事件表現(xiàn)為赤道中東太平洋海溫異常增暖，拉尼娜事件則為海溫異常變冷。ENSO事件通過大氣遙相關(guān)影響全球氣候，當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時，南美洲西海岸地區(qū)可能出現(xiàn)暴雨洪澇，而澳大利亞、印度尼西亞等地則易遭遇干旱；拉尼娜事件時，氣候異常情況則大致相反。在1997-1998年的強(qiáng)厄爾尼諾事件期間，全球多地出現(xiàn)了極端氣候事件，給人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了巨大損失。南海夏季風(fēng)是東亞夏季風(fēng)的重要組成部分，也是亞洲夏季風(fēng)系統(tǒng)中爆發(fā)最早的子系統(tǒng)。南海夏季風(fēng)的爆發(fā)標(biāo)志著東亞夏季風(fēng)的來臨和中國東部雨季的開始，其爆發(fā)時間的早晚、強(qiáng)度的強(qiáng)弱以及持續(xù)時間的長短，對中國乃至整個東亞地區(qū)的氣候都有著至關(guān)重要的影響。南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏早，可能使得中國南方地區(qū)降水偏多，容易引發(fā)洪澇災(zāi)害；爆發(fā)偏晚，則可能導(dǎo)致降水偏少，出現(xiàn)干旱情況，影響農(nóng)作物生長和水資源供應(yīng)。南印度洋偶極子、ENSO事件和南海夏季風(fēng)之間存在著緊密的聯(lián)系。ENSO事件可以通過大氣環(huán)流的遙相關(guān)作用，影響南印度洋的海溫分布，進(jìn)而對SIOD的發(fā)展和演變產(chǎn)生影響；而SIOD的異常也可能反饋給大氣，改變大氣環(huán)流形勢，對ENSO事件的發(fā)展起到調(diào)制作用。南海夏季風(fēng)與ENSO事件之間也存在著顯著的關(guān)聯(lián)，ENSO事件通過影響西太平洋副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度，進(jìn)而影響南海夏季風(fēng)的爆發(fā)時間和強(qiáng)度。南海夏季風(fēng)的異常變化也可能對ENSO事件的形成和發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。研究它們之間的關(guān)系，對于提高氣候預(yù)測的準(zhǔn)確性，提前做好應(yīng)對極端氣候事件的準(zhǔn)備，保障人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。1.2研究目的與意義本研究旨在深入剖析南印度洋偶極子與ENSO事件之間復(fù)雜的相互關(guān)系，以及它們各自如何影響南海夏季風(fēng)的建立，具體包括：通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和數(shù)值模擬，明確南印度洋偶極子與ENSO事件在海溫異常變化、大氣環(huán)流響應(yīng)等方面的關(guān)聯(lián)模式，探究它們之間相互作用的物理機(jī)制，例如海洋熱量輸送、大氣遙相關(guān)等過程在其中所起的作用。同時，分析南印度洋偶極子和ENSO事件的不同位相組合對南海夏季風(fēng)建立時間、強(qiáng)度和環(huán)流特征的具體影響，確定影響南海夏季風(fēng)建立的關(guān)鍵前期信號，為南海夏季風(fēng)的預(yù)測提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。研究南印度洋偶極子與ENSO事件的關(guān)系及其對南海夏季風(fēng)建立的影響具有多方面的重要意義。在科學(xué)理論層面，有助于完善全球海-氣相互作用理論體系，深入理解熱帶海洋不同區(qū)域之間以及海洋與大氣之間的相互聯(lián)系和相互作用機(jī)制，進(jìn)一步揭示全球氣候系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。南印度洋偶極子和ENSO事件作為熱帶海洋重要的氣候信號，它們與南海夏季風(fēng)之間的關(guān)系研究，能夠豐富我們對區(qū)域氣候變異機(jī)理的認(rèn)識，為氣候動力學(xué)研究提供新的視角和理論支持。從實際應(yīng)用角度來看，研究成果對氣候預(yù)測具有重要價值。南海夏季風(fēng)的爆發(fā)時間和強(qiáng)度直接影響著我國南方地區(qū)以及東南亞國家的降水、氣溫等氣候要素，準(zhǔn)確預(yù)測南海夏季風(fēng)對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安排、水資源管理等具有重要指導(dǎo)意義。通過明確南印度洋偶極子和ENSO事件與南海夏季風(fēng)建立的關(guān)系，可以提高南海夏季風(fēng)以及相關(guān)區(qū)域氣候預(yù)測的準(zhǔn)確性，為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。提前準(zhǔn)確預(yù)測南海夏季風(fēng)的異常變化，能夠讓相關(guān)地區(qū)提前做好應(yīng)對措施，如防洪抗旱、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植計劃等，從而減少因氣候異常帶來的經(jīng)濟(jì)損失，保障人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。1.3研究方法與數(shù)據(jù)來源本研究采用了多種研究方法，包括統(tǒng)計分析方法和數(shù)值模擬方法，以全面深入地探究南印度洋偶極子與ENSO事件的關(guān)系及其對南海夏季風(fēng)建立的影響。在統(tǒng)計分析方法方面，運用經(jīng)驗正交函數(shù)分解（EOF），對南印度洋和赤道中東太平洋的海溫數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以提取海溫異常的主要空間模態(tài)，識別出南印度洋偶極子和ENSO事件在海溫異常分布上的典型特征。相關(guān)分析則用于計算南印度洋偶極子指數(shù)、ENSO指數(shù)（如Nino3.4指數(shù)）與南海夏季風(fēng)建立時間、強(qiáng)度等指標(biāo)之間的線性相關(guān)系數(shù)，量化它們之間的關(guān)聯(lián)程度。合成分析通過對不同位相的南印度洋偶極子和ENSO事件對應(yīng)的南海夏季風(fēng)環(huán)流場、水汽輸送場等進(jìn)行合成，直觀地展示在不同海氣異常組合下南海夏季風(fēng)的變化特征。還采用了小波分析來研究各氣候變量的周期變化特征，揭示南印度洋偶極子、ENSO事件以及南海夏季風(fēng)在時間序列上的周期性變化規(guī)律，為理解它們之間的相互作用提供時間尺度上的依據(jù)。數(shù)值模擬方法主要借助全球氣候模式進(jìn)行模擬試驗。選用的氣候模式能夠較為真實地模擬全球海-氣相互作用過程，通過設(shè)置不同的初始條件和邊界條件，分別模擬有南印度洋偶極子和ENSO事件影響以及無這些影響時南海夏季風(fēng)的建立過程。在模擬過程中，精確控制變量，對比分析不同模擬結(jié)果，從而深入探究南印度洋偶極子和ENSO事件對南海夏季風(fēng)建立的影響機(jī)制。利用模式輸出的高分辨率數(shù)據(jù)，分析大氣環(huán)流、海洋熱通量等物理量的變化，從動力學(xué)和熱力學(xué)角度解釋它們之間的相互作用過程。研究中使用的數(shù)據(jù)來源廣泛且具有可靠性。海溫數(shù)據(jù)主要來源于美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）提供的擴(kuò)展重建海表面溫度（ERSST）數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集時間跨度長，空間分辨率較高，能夠準(zhǔn)確反映全球海溫的變化情況。大氣環(huán)流數(shù)據(jù)采用歐洲中期天氣預(yù)報中心（ECMWF）的再分析資料，如ERA-Interim數(shù)據(jù)，包含了豐富的大氣變量信息，如風(fēng)速、氣壓、位勢高度等，為研究大氣環(huán)流的變化提供了詳實的數(shù)據(jù)支持。南海夏季風(fēng)建立時間和強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)，則參考國內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的觀測資料和指數(shù)，如中國氣象局國家氣候中心發(fā)布的南海夏季風(fēng)監(jiān)測指數(shù)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和權(quán)威性。在數(shù)據(jù)處理過程中，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化處理，去除異常值和噪聲干擾，以保證分析結(jié)果的可靠性。對不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行了時空匹配和融合，使其能夠在統(tǒng)一的時空框架下進(jìn)行分析研究。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1南印度洋偶極子（IOD）2.1.1IOD的定義與特征南印度洋偶極子（SouthernIndianOceanDipole，SIOD）是熱帶印度洋海溫異常的重要模態(tài)，主要表現(xiàn)為南印度洋西部（約50-70°E，10°S-10°N）與東部（約90-110°E，10°S-0°）海溫呈現(xiàn)反位相變化。當(dāng)SIOD處于正位相時，南印度洋西部海溫顯著偏高，東部海溫明顯偏低；而在負(fù)位相期間，情況則相反，西部海溫偏低，東部海溫偏高。這種海溫的異常分布呈現(xiàn)出明顯的偶極子形態(tài)，在海溫距平圖上表現(xiàn)為西高東低或西低東高的分布特征。從時間變化角度來看，SIOD具有明顯的季節(jié)鎖相特征。通常在10-12月開始發(fā)生發(fā)展，此時，南印度洋東西部海溫開始出現(xiàn)反位相的異常變化趨勢。隨著時間推移，到次年1-3月發(fā)展成熟達(dá)到盛期，這期間海溫的異常差值達(dá)到最大，大氣環(huán)流對海溫異常的響應(yīng)也最為顯著。4-6月逐漸減弱消亡，海溫異常逐漸恢復(fù)正常，大氣環(huán)流也隨之調(diào)整。通過對歷史海溫數(shù)據(jù)的分析，例如利用美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）提供的擴(kuò)展重建海表面溫度（ERSST）數(shù)據(jù)集，能夠清晰地觀察到SIOD在不同季節(jié)的演變過程。在1994年的SIOD正位相事件中，從10月開始，南印度洋西部海溫開始異常升高，東部海溫降低，到1995年1-3月，這種海溫差異達(dá)到極大值，隨后在4-6月逐漸減小，海溫分布恢復(fù)正常。在空間尺度上，SIOD的影響范圍不僅局限于南印度洋熱帶區(qū)域，還會對周邊地區(qū)的大氣環(huán)流和氣候產(chǎn)生影響。當(dāng)SIOD處于正位相時，南印度洋西部的暖海溫會加熱其上空大氣，使大氣上升運動增強(qiáng)，形成低壓區(qū)；而東部的冷海溫則導(dǎo)致大氣下沉運動增強(qiáng)，形成高壓區(qū)。這種大氣環(huán)流的異常變化會引發(fā)周邊地區(qū)的氣候異常，如澳大利亞東部地區(qū)降水往往偏少，易發(fā)生干旱；而在印度尼西亞部分地區(qū)則可能出現(xiàn)降水偏多的情況。這種氣候異?，F(xiàn)象的產(chǎn)生與SIOD引起的大氣環(huán)流調(diào)整密切相關(guān)，通過改變水汽輸送路徑和大氣垂直運動，影響了周邊地區(qū)的降水分布。2.1.2IOD的形成機(jī)制南印度洋偶極子的形成是多種因素相互作用的結(jié)果，其中海洋動力過程和大氣環(huán)流變化起著關(guān)鍵作用。海洋動力過程中，赤道印度洋的海洋波動和熱量輸送對SIOD的形成有著重要影響。在熱帶印度洋，存在著赤道開爾文波和羅斯貝波等海洋波動。當(dāng)赤道太平洋發(fā)生厄爾尼諾或拉尼娜事件時，會通過大氣遙相關(guān)影響熱帶印度洋的大氣環(huán)流，進(jìn)而激發(fā)這些海洋波動。在厄爾尼諾事件期間，赤道太平洋的西風(fēng)異常會向東傳播至熱帶印度洋，引發(fā)赤道印度洋的西風(fēng)異常。這種西風(fēng)異常會激發(fā)赤道開爾文波，開爾文波沿著赤道向東傳播，到達(dá)東印度洋后，會使東印度洋的溫躍層加深，下層冷水上翻減弱，海溫升高；同時，在西印度洋會激發(fā)羅斯貝波，羅斯貝波向西傳播，導(dǎo)致西印度洋溫躍層變淺，下層冷水上翻增強(qiáng)，海溫降低，從而有利于SIOD負(fù)位相的形成。反之，在拉尼娜事件期間，情況則相反，有利于SIOD正位相的形成。海洋的熱量輸送過程也對SIOD的形成有重要作用。南印度洋存在著經(jīng)向和緯向的熱量輸送。在SIOD形成過程中，海洋的熱量輸送會發(fā)生異常變化。在正位相期間，南印度洋東部的冷海水會通過海洋環(huán)流的作用向西部輸送，同時，西部的暖海水也會向東部輸送，但由于各種因素的影響，這種熱量輸送的平衡被打破，導(dǎo)致西部海溫升高，東部海溫降低。南印度洋的南赤道流在SIOD正位相時，其強(qiáng)度和位置可能發(fā)生變化，使得更多的暖水被輸送到西部，進(jìn)一步加劇了東西部海溫的差異。大氣環(huán)流變化也是SIOD形成的重要因素。南半球中緯度的大氣環(huán)流異常，如馬斯克林高壓以及澳大利亞低（高）壓位置和強(qiáng)度的變化，會引起副熱帶印度洋海表面風(fēng)場的異常。當(dāng)馬斯克林高壓增強(qiáng)且位置偏西時，會導(dǎo)致副熱帶印度洋的東南信風(fēng)增強(qiáng)，這種增強(qiáng)的東南信風(fēng)會使海洋表面的暖水被吹離東印度洋，導(dǎo)致東印度洋海溫降低；同時，在西印度洋，由于風(fēng)場的異常，暖水堆積，海溫升高，從而有利于SIOD正位相的形成。反之，當(dāng)馬斯克林高壓減弱且位置偏東時，情況則相反，有利于SIOD負(fù)位相的形成。熱帶印度洋上空的大氣對流活動也與SIOD的形成密切相關(guān)。在SIOD正位相期間，西印度洋的暖海溫會導(dǎo)致其上空大氣對流活動增強(qiáng)，釋放大量潛熱，進(jìn)一步加熱大氣，使大氣上升運動更加強(qiáng)烈；而東印度洋的冷海溫則抑制了大氣對流活動，大氣下沉運動明顯。這種大氣對流活動的差異會形成一個緯向的大氣環(huán)流圈，即沃克環(huán)流的異常，進(jìn)一步維持和加強(qiáng)了SIOD的海溫異常分布。在西印度洋，強(qiáng)烈的對流活動會將水汽輸送到高空，并向周圍地區(qū)擴(kuò)散，而東印度洋由于對流活動弱，水汽輸送少，這也導(dǎo)致了東西部氣候的差異。2.2ENSO事件2.2.1ENSO事件的概念與分類厄爾尼諾-南方濤動（ElNi?o-SouthernOscillation，ENSO）事件是熱帶太平洋地區(qū)海氣相互作用異常的一種現(xiàn)象，對全球氣候有著廣泛而深遠(yuǎn)的影響。厄爾尼諾（ElNi?o）和拉尼娜（LaNi?a）是ENSO事件的兩種極端表現(xiàn)形式，它們分別對應(yīng)著赤道中東太平洋海溫的異常增暖和異常變冷。厄爾尼諾現(xiàn)象最初是指赤道中東太平洋（約120°W-170°W，5°S-5°N區(qū)域，通常以Nino3.4區(qū)為代表）海表溫度持續(xù)異常偏暖的現(xiàn)象。當(dāng)Nino3.4區(qū)的海溫距平指數(shù)（即該區(qū)域平均海溫與多年平均海溫的差值）持續(xù)5個月以上達(dá)到或超過0.5℃時，即可判定為一次厄爾尼諾事件。厄爾尼諾事件發(fā)生時，赤道中東太平洋的信風(fēng)減弱，原本被信風(fēng)推向西部的暖水層向東回流，導(dǎo)致赤道中東太平洋海溫升高。這種海溫的異常升高會引發(fā)一系列大氣環(huán)流的變化，如沃克環(huán)流減弱或反向，使得熱帶太平洋地區(qū)乃至全球的氣候出現(xiàn)異常。在厄爾尼諾事件期間，南美洲西海岸地區(qū)可能會出現(xiàn)暴雨洪澇災(zāi)害，這是因為海溫升高導(dǎo)致大氣對流活動增強(qiáng)，水汽大量上升凝結(jié)成雨；而澳大利亞、印度尼西亞等地則可能遭遇干旱，由于暖水東移，這些地區(qū)的上升氣流減弱，降水減少。在1982-1983年的強(qiáng)厄爾尼諾事件中，南美洲的秘魯和厄瓜多爾等國遭受了嚴(yán)重的洪水災(zāi)害，許多沿海地區(qū)被淹沒，大量房屋和基礎(chǔ)設(shè)施受損；而澳大利亞則經(jīng)歷了嚴(yán)重的干旱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到重創(chuàng)，農(nóng)作物減產(chǎn)，牧場水源短缺。拉尼娜現(xiàn)象與厄爾尼諾現(xiàn)象相反，是指赤道中東太平洋海表溫度持續(xù)異常偏冷的現(xiàn)象。當(dāng)Nino3.4區(qū)的海溫距平指數(shù)持續(xù)5個月以上低于-0.5℃時，可判定為一次拉尼娜事件。拉尼娜事件發(fā)生時，赤道中東太平洋的信風(fēng)增強(qiáng)，將更多的暖水推向西部，導(dǎo)致赤道中東太平洋海溫降低。這種海溫異常會使沃克環(huán)流增強(qiáng)，大氣環(huán)流形勢發(fā)生改變，進(jìn)而影響全球氣候。在拉尼娜事件期間，澳大利亞、印度尼西亞等地可能降水偏多，出現(xiàn)洪澇災(zāi)害；而南美洲西海岸地區(qū)則可能降水減少，發(fā)生干旱。在2010-2011年的拉尼娜事件中，澳大利亞遭受了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，昆士蘭州等地的許多城鎮(zhèn)被洪水淹沒，大量農(nóng)田被沖毀，農(nóng)業(yè)損失慘重；而南美洲的巴西東北部地區(qū)則出現(xiàn)了嚴(yán)重的干旱，水資源短缺，影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈娃r(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)。厄爾尼諾和拉尼娜事件通常交替出現(xiàn)，它們之間的轉(zhuǎn)換過程構(gòu)成了ENSO循環(huán)。在ENSO循環(huán)中，厄爾尼諾事件之后往往會出現(xiàn)拉尼娜事件，或者反之。這種循環(huán)的周期并不固定，一般為2-7年，平均周期約為4年。不同強(qiáng)度和持續(xù)時間的厄爾尼諾和拉尼娜事件對全球氣候的影響程度和范圍也有所不同。強(qiáng)厄爾尼諾和拉尼娜事件通常會引發(fā)更強(qiáng)烈的全球氣候異常，對人類社會和生態(tài)系統(tǒng)造成更大的影響。除了傳統(tǒng)的厄爾尼諾和拉尼娜事件，近年來還發(fā)現(xiàn)了一些特殊類型的ENSO事件，如中部型厄爾尼諾（也稱為厄爾尼諾Modoki），其海溫異常中心位于赤道中太平洋，與傳統(tǒng)厄爾尼諾事件的海溫異常分布有所不同，對全球氣候的影響也具有獨特的特征。2.2.2ENSO事件的形成與演變規(guī)律ENSO事件的形成是一個復(fù)雜的過程，涉及熱帶太平洋海-氣相互作用的多個方面。其形成的根本原因在于熱帶太平洋地區(qū)海-氣系統(tǒng)的不穩(wěn)定，以及大氣環(huán)流和海洋環(huán)流之間的相互反饋。在正常情況下，熱帶太平洋地區(qū)存在著沃克環(huán)流。在赤道地區(qū)，信風(fēng)由東向西吹，將赤道東太平洋的表層暖水吹向西部，使得西太平洋的暖水堆積，海溫升高，形成西太平洋暖池；而東太平洋由于暖水被吹走，下層冷水上翻，海溫較低。這種海溫的差異導(dǎo)致了大氣環(huán)流的變化，在西太平洋暖池上空，暖濕空氣強(qiáng)烈上升，形成低壓區(qū)；而在東太平洋，空氣下沉，形成高壓區(qū)，從而形成了從東向西的沃克環(huán)流。當(dāng)某些因素打破了這種平衡時，就可能引發(fā)ENSO事件。厄爾尼諾事件的形成過程通常是這樣的：當(dāng)赤道太平洋地區(qū)的大氣環(huán)流出現(xiàn)異常，如信風(fēng)減弱時，原本被信風(fēng)推向西部的暖水層開始向東回流。這使得赤道中東太平洋的海溫逐漸升高，形成厄爾尼諾現(xiàn)象。隨著海溫的升高，海洋向大氣釋放的熱量增加，進(jìn)一步影響大氣環(huán)流。大氣環(huán)流的變化又會反饋給海洋，使得信風(fēng)進(jìn)一步減弱，暖水繼續(xù)向東堆積，海溫持續(xù)升高，厄爾尼諾事件得以發(fā)展和加強(qiáng)。在厄爾尼諾事件發(fā)展過程中，海洋的次表層也發(fā)生變化。赤道東太平洋的溫躍層變淺，下層冷水上翻減弱，這也有助于海溫的升高。而在西太平洋，溫躍層則變深，海溫相對降低。厄爾尼諾事件發(fā)展到盛期后，由于海-氣系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)作用，以及其他海洋和大氣因素的影響，厄爾尼諾事件開始減弱。信風(fēng)逐漸恢復(fù)，暖水重新向西流動，赤道中東太平洋海溫逐漸降低，厄爾尼諾事件最終結(jié)束。拉尼娜事件的形成與厄爾尼諾事件相反。當(dāng)赤道太平洋地區(qū)的信風(fēng)增強(qiáng)時，更多的暖水被推向西部，赤道中東太平洋的海溫降低，形成拉尼娜現(xiàn)象。海溫的降低使得大氣環(huán)流發(fā)生變化，沃克環(huán)流增強(qiáng)，進(jìn)一步加強(qiáng)了信風(fēng)。信風(fēng)的增強(qiáng)又促使更多暖水向西流動，海溫進(jìn)一步降低，拉尼娜事件得以發(fā)展和維持。在拉尼娜事件期間，赤道東太平洋的溫躍層加深，下層冷水上翻增強(qiáng)，導(dǎo)致海溫更低；而西太平洋的溫躍層變淺，海溫升高。隨著時間的推移，當(dāng)大氣環(huán)流和海洋環(huán)流的異常逐漸調(diào)整恢復(fù)時，拉尼娜事件開始減弱，最終結(jié)束。ENSO事件的演變規(guī)律具有明顯的階段性和周期性。從時間尺度上看，ENSO事件的發(fā)展過程通常可以分為發(fā)展期、盛期和衰減期。發(fā)展期一般持續(xù)數(shù)月，海溫異常逐漸發(fā)展增強(qiáng)；盛期持續(xù)時間相對較短，海溫異常達(dá)到最強(qiáng)，對全球氣候的影響也最為顯著；衰減期則是海溫異常逐漸減弱，大氣環(huán)流和海洋環(huán)流逐漸恢復(fù)正常。從周期上看，如前所述，ENSO事件的周期一般為2-7年，平均約為4年。但這種周期并不是嚴(yán)格固定的，受到多種因素的影響，如熱帶印度洋海溫變化、大氣內(nèi)部變率等，周期可能會有所波動。在不同的年代際背景下，ENSO事件的強(qiáng)度、頻率和演變特征也可能發(fā)生變化。在某些年代，厄爾尼諾事件可能更為頻繁和強(qiáng)烈；而在另一些年代，拉尼娜事件則更為突出。通過對歷史海溫數(shù)據(jù)和大氣環(huán)流資料的分析，可以清晰地觀察到ENSO事件的這種演變規(guī)律。利用美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的ERSST海溫數(shù)據(jù)集以及美國國家環(huán)境預(yù)報中心（NCEP）/美國國家大氣研究中心（NCAR）的再分析資料，研究人員對過去幾十年的ENSO事件進(jìn)行了詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)了ENSO事件在不同階段的海溫變化、大氣環(huán)流響應(yīng)以及它們與全球氣候異常之間的關(guān)系。2.3南海夏季風(fēng)2.3.1南海夏季風(fēng)的建立過程與指標(biāo)南海夏季風(fēng)的建立時間一般在5月中旬左右，但年際變化較大。其建立過程是一個復(fù)雜的大氣環(huán)流調(diào)整過程，伴隨著多種大氣和海洋要素的顯著變化。從大氣環(huán)流角度來看，在南海夏季風(fēng)建立之前，南海地區(qū)主要受西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱“副高”）的控制。副高強(qiáng)大且穩(wěn)定，其西側(cè)的偏南氣流帶來暖濕空氣，但這種氣流并非典型的夏季風(fēng)。隨著季節(jié)推移，大約在5月中旬，副高突然東撤，南海地區(qū)的環(huán)流形勢發(fā)生根本性改變。此時，來自熱帶印度洋和南海周邊地區(qū)的西南氣流迅速向北推進(jìn)，逐漸控制南海大部分區(qū)域。西南氣流攜帶大量來自低緯度海洋的暖濕水汽，其勢力的增強(qiáng)和向北擴(kuò)展標(biāo)志著南海夏季風(fēng)的建立。在1998年南海夏季風(fēng)建立期間，通過對NCEP/NCAR再分析資料的分析發(fā)現(xiàn)，5月中旬之前，南海地區(qū)850hPa高度上盛行東南風(fēng)，屬于副高控制下的偏南氣流；5月中旬副高東撤后，南海地區(qū)迅速被西南風(fēng)控制，風(fēng)速明顯增大，且西南風(fēng)的范圍不斷向北擴(kuò)大。從海洋方面來看，南海海溫在南海夏季風(fēng)建立過程中也起著重要作用。前期南海海溫的增暖有利于增強(qiáng)海洋向大氣的熱量和水汽輸送，為南海夏季風(fēng)的爆發(fā)提供能量和水汽條件。南海海溫的異常偏高會使得其上空大氣不穩(wěn)定層結(jié)增強(qiáng)，有利于對流活動的發(fā)展。而對流活動的增強(qiáng)又會通過釋放潛熱等過程，進(jìn)一步影響大氣環(huán)流，促進(jìn)南海夏季風(fēng)的建立。在某些年份，南海海溫異常偏高，南海夏季風(fēng)建立時間可能會偏早；反之，若海溫偏低，夏季風(fēng)建立時間可能推遲。利用衛(wèi)星遙感海溫資料對多年南海夏季風(fēng)建立前后的海溫變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)海溫較高的年份，南海夏季風(fēng)建立時間平均比海溫較低年份提前約1-2候（1候為5天）。為了準(zhǔn)確判斷南海夏季風(fēng)的建立，氣象學(xué)家們提出了多種指標(biāo)。常用的指標(biāo)包括緯向風(fēng)指標(biāo)、假相當(dāng)位溫指標(biāo)以及OLR（向外長波輻射）指標(biāo)等。緯向風(fēng)指標(biāo)通常選取850hPa高度上的緯向風(fēng)。當(dāng)南海海域（一般定義為105-120°E，5-20°N）一半以上面積的850hPa緯向風(fēng)由東風(fēng)轉(zhuǎn)為西風(fēng)，且西風(fēng)持續(xù)一定時間（如連續(xù)3候以上），則認(rèn)為滿足南海夏季風(fēng)建立的緯向風(fēng)條件。假相當(dāng)位溫是反映大氣中水汽和溫度綜合狀態(tài)的物理量，當(dāng)南海地區(qū)850hPa高度上的假相當(dāng)位溫超過一定閾值（如335K），且滿足其他環(huán)流條件時，也可作為南海夏季風(fēng)建立的一個依據(jù)。OLR指標(biāo)則是利用衛(wèi)星觀測的向外長波輻射數(shù)據(jù)。在南海夏季風(fēng)建立時，對流活動增強(qiáng)，云量增多，向外長波輻射減少。當(dāng)南海區(qū)域平均的OLR值低于一定閾值（如240W/m2），且持續(xù)一定時間，可輔助判斷南海夏季風(fēng)的建立。在實際業(yè)務(wù)和研究中，通常會綜合考慮多個指標(biāo)，以更準(zhǔn)確地確定南海夏季風(fēng)的建立時間。中國氣象局國家氣候中心在判斷南海夏季風(fēng)建立時，會同時參考緯向風(fēng)、假相當(dāng)位溫以及OLR等指標(biāo)，并結(jié)合大氣環(huán)流形勢的演變進(jìn)行綜合分析。2.3.2南海夏季風(fēng)對區(qū)域氣候的影響南海夏季風(fēng)對南海周邊地區(qū)的氣候有著至關(guān)重要的影響，主要體現(xiàn)在降水和氣溫等氣候要素的變化上。在降水方面，南海夏季風(fēng)是南海周邊地區(qū)夏季降水的主要水汽來源。當(dāng)南海夏季風(fēng)爆發(fā)后，強(qiáng)盛的西南氣流源源不斷地將熱帶印度洋和南海的水汽輸送到南海周邊地區(qū)，為降水提供了充足的水汽條件。在地形的抬升作用以及大氣環(huán)流的配合下，這些水汽凝結(jié)成云致雨，使得南海周邊地區(qū)降水顯著增加。在中國華南地區(qū)，南海夏季風(fēng)建立后，降水明顯增多，進(jìn)入雨季。華南地區(qū)的降水主要集中在5-9月，這與南海夏季風(fēng)的活動期基本一致。在2018年南海夏季風(fēng)正常爆發(fā)的情況下，華南地區(qū)5-9月的降水量比常年同期增加了約20%，許多地區(qū)出現(xiàn)了多次強(qiáng)降水過程，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了洪澇災(zāi)害。南海夏季風(fēng)還會影響東南亞地區(qū)的降水。在越南、菲律賓等國家，南海夏季風(fēng)帶來的降水對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源供應(yīng)起著關(guān)鍵作用。越南的湄公河三角洲地區(qū)，依賴南海夏季風(fēng)帶來的降水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，夏季風(fēng)的強(qiáng)弱和降水多少直接影響著當(dāng)?shù)氐乃井a(chǎn)量。如果南海夏季風(fēng)偏弱，降水減少，可能導(dǎo)致干旱，影響農(nóng)作物生長；反之，若夏季風(fēng)偏強(qiáng)，降水過多，則可能引發(fā)洪水災(zāi)害。南海夏季風(fēng)對氣溫也有明顯影響。在南海夏季風(fēng)建立前，南海周邊地區(qū)受副高控制，天氣晴朗，太陽輻射強(qiáng)，氣溫較高。隨著南海夏季風(fēng)的爆發(fā)，大量暖濕空氣的輸送使得空氣濕度增大，云層增多，太陽輻射被削弱。同時，降水過程也會消耗熱量，使得氣溫有所降低。在中國海南島，南海夏季風(fēng)建立后，氣溫明顯下降。通過對海南島多年氣象數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)南海夏季風(fēng)建立后，5-6月的平均氣溫比之前降低了約2-3℃，天氣變得相對涼爽。南海夏季風(fēng)還會影響沿海地區(qū)的氣溫日較差。由于海洋的調(diào)節(jié)作用以及夏季風(fēng)帶來的水汽和云量變化，沿海地區(qū)在南海夏季風(fēng)期間氣溫日較差減小。在廣東沿海地區(qū)，南海夏季風(fēng)期間，白天最高氣溫相對降低，夜晚最低氣溫相對升高，氣溫日較差比非夏季風(fēng)期間減小了約3-5℃。三、南印度洋偶極子與ENSO事件的關(guān)系分析3.1統(tǒng)計分析兩者的相關(guān)性3.1.1數(shù)據(jù)選取與處理本研究用于分析南印度洋偶極子與ENSO事件相關(guān)性的數(shù)據(jù)來源廣泛且具有權(quán)威性。南印度洋偶極子指數(shù)（SIODindex）數(shù)據(jù)，主要通過對美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）提供的擴(kuò)展重建海表面溫度（ERSST）數(shù)據(jù)集進(jìn)行計算獲得。在計算SIOD指數(shù)時，首先確定南印度洋偶極子的關(guān)鍵區(qū)域，即南印度洋西部區(qū)域（50-70°E，10°S-10°N）和東部區(qū)域（90-110°E，10°S-0°）。對這兩個區(qū)域的海表面溫度進(jìn)行逐月平均處理，得到區(qū)域平均海表面溫度。然后計算兩個區(qū)域平均海表面溫度的差值，即得到SIOD指數(shù)。數(shù)據(jù)時間范圍選取1950年1月至2020年12月，以保證數(shù)據(jù)具有足夠長的時間跨度，能夠全面反映南印度洋偶極子的變化特征。對于ENSO事件相關(guān)數(shù)據(jù)，采用常用的Nino3.4指數(shù)來表征。Nino3.4指數(shù)是指赤道中東太平洋（170-120°W，5°S-5°N）區(qū)域的海表面溫度距平指數(shù)，該數(shù)據(jù)同樣來源于NOAA的ERSST數(shù)據(jù)集。通過對該區(qū)域海表面溫度進(jìn)行多年平均，得到多年平均海表面溫度，再將每個月的海表面溫度減去多年平均海表面溫度，得到海表面溫度距平，進(jìn)而計算出Nino3.4指數(shù)。數(shù)據(jù)時間范圍與SIOD指數(shù)一致，為1950年1月至2020年12月。在數(shù)據(jù)處理過程中，為了消除數(shù)據(jù)中的噪聲和異常值，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了質(zhì)量控制。采用3倍標(biāo)準(zhǔn)差法，將超出3倍標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)視為異常值，并進(jìn)行修正或剔除。對SIOD指數(shù)和Nino3.4指數(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，使其均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1。標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為：X_{std}=\frac{X-\overline{X}}{S}，其中X_{std}為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，X為原始數(shù)據(jù)，\overline{X}為原始數(shù)據(jù)的均值，S為原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。通過標(biāo)準(zhǔn)化處理，便于后續(xù)對兩個指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，消除數(shù)據(jù)量級和單位的影響。3.1.2相關(guān)性計算與結(jié)果分析利用標(biāo)準(zhǔn)化后的南印度洋偶極子指數(shù)（SIODindex）和Nino3.4指數(shù)，計算它們之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，以量化兩者的線性相關(guān)程度。皮爾遜相關(guān)系數(shù)的計算公式為：r=\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\overline{x})(y_{i}-\overline{y})}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\overline{x})^{2}}\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(y_{i}-\overline{y})^{2}}}其中，r為皮爾遜相關(guān)系數(shù)，n為樣本數(shù)量，x_{i}和y_{i}分別為SIOD指數(shù)和Nino3.4指數(shù)的第i個樣本值，\overline{x}和\overline{y}分別為SIOD指數(shù)和Nino3.4指數(shù)的平均值。經(jīng)過計算，得到1950-2020年期間SIOD指數(shù)與Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.35。為了檢驗該相關(guān)系數(shù)的顯著性，進(jìn)行了顯著性檢驗。假設(shè)原假設(shè)H_{0}：SIOD指數(shù)與Nino3.4指數(shù)之間不存在顯著線性相關(guān)關(guān)系。在自由度為n-2（n為樣本數(shù)量）的情況下，通過查閱相關(guān)的統(tǒng)計分布表，確定在一定置信水平下的臨界值。本研究取置信水平為95%，自由度為71（n=72\times12=864，n-2=862，近似取71）時，臨界值約為\pm0.217。由于計算得到的相關(guān)系數(shù)r=-0.35，其絕對值大于臨界值0.217，因此拒絕原假設(shè)H_{0}，表明SIOD指數(shù)與Nino3.4指數(shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。為了更直觀地展示兩者的相關(guān)性，繪制了SIOD指數(shù)和Nino3.4指數(shù)的時間序列圖（圖1），以及兩者的散點圖（圖2）。從時間序列圖中可以看出，在一些年份，如1982-1983年、1997-1998年等厄爾尼諾事件發(fā)生期間（Nino3.4指數(shù)為正值且較大），SIOD指數(shù)呈現(xiàn)出明顯的負(fù)值，表明南印度洋偶極子處于負(fù)位相；而在拉尼娜事件期間（Nino3.4指數(shù)為負(fù)值且較小），SIOD指數(shù)有較大概率為正值，處于正位相。散點圖則更清晰地展示了兩者的負(fù)相關(guān)趨勢，隨著Nino3.4指數(shù)的增大，SIOD指數(shù)有減小的趨勢。通過進(jìn)一步分析不同季節(jié)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)秋季（9-11月）SIOD指數(shù)與同期Nino3.4指數(shù)的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.42。這表明在秋季，ENSO事件對南印度洋偶極子的影響更為顯著。在秋季，厄爾尼諾事件發(fā)展成熟，赤道中東太平洋海溫異常對大氣環(huán)流的影響達(dá)到較強(qiáng)程度，通過大氣遙相關(guān)作用，對南印度洋的海溫分布和環(huán)流產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響南印度洋偶極子的發(fā)展。<圖1：1950-2020年SIOD指數(shù)（藍(lán)色）與Nino3.4指數(shù)（紅色）時間序列圖><圖2：SIOD指數(shù)與Nino3.4指數(shù)散點圖>3.2兩者相互作用的物理機(jī)制3.2.1大氣環(huán)流的橋梁作用大氣環(huán)流在南印度洋偶極子（SIOD）與ENSO事件的相互作用中扮演著關(guān)鍵的橋梁角色，主要通過大氣遙相關(guān)和沃克環(huán)流的調(diào)整來實現(xiàn)。大氣遙相關(guān)是連接熱帶太平洋和印度洋的重要紐帶。當(dāng)ENSO事件發(fā)生時，赤道中東太平洋海溫異常會激發(fā)大氣產(chǎn)生特定的波動模式，通過大氣遙相關(guān)將這種異常信號傳播到熱帶印度洋，影響南印度洋的海溫分布和大氣環(huán)流，進(jìn)而對SIOD產(chǎn)生影響。在厄爾尼諾事件期間，赤道中東太平洋海溫異常增暖，使得該區(qū)域大氣對流活動異常強(qiáng)盛。大氣對流活動的增強(qiáng)會導(dǎo)致大氣加熱場發(fā)生變化，激發(fā)大氣產(chǎn)生行星尺度的羅斯貝波。羅斯貝波沿著大圓路徑向四周傳播，其中一支會傳播到熱帶印度洋地區(qū)。在熱帶印度洋，羅斯貝波引起的大氣環(huán)流異常會改變海洋表面的風(fēng)應(yīng)力分布。風(fēng)應(yīng)力的變化會影響海洋表層的熱量輸送和混合過程，進(jìn)而導(dǎo)致南印度洋海溫分布發(fā)生改變。風(fēng)應(yīng)力異常可能會使得南印度洋西部的暖水堆積，海溫升高；而東部的暖水被吹離，海溫降低，有利于SIOD正位相的發(fā)展。反之，在拉尼娜事件期間，大氣遙相關(guān)的作用使得南印度洋海溫分布有利于SIOD負(fù)位相的形成。沃克環(huán)流作為熱帶地區(qū)重要的大氣環(huán)流系統(tǒng)，在SIOD與ENSO事件的相互作用中也起著關(guān)鍵作用。沃克環(huán)流是指在赤道地區(qū)，由于東西部海溫差異導(dǎo)致的東西向垂直大氣環(huán)流。在正常情況下，赤道西太平洋海溫較高，大氣上升運動強(qiáng)烈；赤道東太平洋海溫較低，大氣下沉運動顯著，從而形成從東向西的沃克環(huán)流。當(dāng)ENSO事件發(fā)生時，沃克環(huán)流會發(fā)生明顯的調(diào)整。厄爾尼諾事件發(fā)生時，赤道中東太平洋海溫升高，大氣對流活動增強(qiáng)，沃克環(huán)流的上升支東移，原本在赤道西太平洋的上升運動減弱，而在赤道中東太平洋地區(qū)增強(qiáng)。這種沃克環(huán)流的調(diào)整會導(dǎo)致熱帶印度洋地區(qū)的大氣環(huán)流發(fā)生改變。由于沃克環(huán)流的改變，印度洋上空的緯向風(fēng)場也會發(fā)生變化。在SIOD正位相期間，印度洋上空的緯向風(fēng)異常與沃克環(huán)流的調(diào)整密切相關(guān)。赤道西印度洋地區(qū)的大氣下沉運動相對增強(qiáng)，而東印度洋地區(qū)的大氣上升運動相對減弱，這種大氣環(huán)流的變化會維持和加強(qiáng)SIOD的海溫異常分布。反之，在SIOD負(fù)位相期間，大氣環(huán)流的變化則與正位相相反。沃克環(huán)流的調(diào)整不僅影響著印度洋的大氣環(huán)流，還會通過海洋表面的風(fēng)應(yīng)力作用，影響海洋環(huán)流和海溫分布，進(jìn)一步對SIOD和ENSO事件的相互作用產(chǎn)生影響。大氣環(huán)流中的其他環(huán)流系統(tǒng)，如哈得萊環(huán)流、季風(fēng)環(huán)流等，也在SIOD與ENSO事件的相互作用中發(fā)揮著一定的作用。哈得萊環(huán)流的強(qiáng)度和位置變化會影響熱帶地區(qū)的大氣熱量和水汽輸送，進(jìn)而影響南印度洋和赤道中東太平洋的海溫分布和大氣環(huán)流。季風(fēng)環(huán)流在熱帶印度洋和太平洋地區(qū)的季節(jié)變化中起著重要作用，其異常變化也會對SIOD和ENSO事件產(chǎn)生影響。在某些年份，季風(fēng)環(huán)流的異?？赡軙?dǎo)致熱帶印度洋和太平洋之間的水汽和熱量交換發(fā)生改變，從而影響SIOD和ENSO事件的發(fā)展和演變。3.2.2海洋環(huán)流與海溫異常的反饋海洋環(huán)流的變化以及海溫異常之間的反饋過程在南印度洋偶極子（SIOD）與ENSO事件的關(guān)系中起著至關(guān)重要的作用，它們相互影響、相互制約，共同塑造了熱帶海洋氣候的復(fù)雜變化。海洋環(huán)流在SIOD與ENSO事件相互作用中扮演著熱量輸送和儲存的重要角色。在熱帶太平洋，厄爾尼諾事件發(fā)生時，赤道中東太平洋海溫異常增暖，信風(fēng)減弱，原本向西流動的南赤道流減弱，導(dǎo)致暖水在赤道中東太平洋堆積。這種海溫異常會通過海洋環(huán)流的作用，影響熱帶印度洋的海溫分布。赤道太平洋的暖水會通過赤道潛流等海洋環(huán)流形式，向印度洋輸送熱量。赤道潛流是一支位于赤道附近次表層的向東流動的強(qiáng)流，在厄爾尼諾事件期間，其強(qiáng)度和位置可能發(fā)生變化，將更多的暖水輸送到印度洋。這些暖水進(jìn)入印度洋后，會改變印度洋的海溫分布，進(jìn)而影響SIOD的發(fā)展。暖水可能會使得印度洋西部海溫升高，有利于SIOD正位相的形成。而在拉尼娜事件期間，赤道太平洋的信風(fēng)增強(qiáng)，南赤道流增強(qiáng)，更多的暖水被推向西太平洋，同時，海洋環(huán)流的變化使得印度洋的海溫分布有利于SIOD負(fù)位相的發(fā)展。南印度洋的海洋環(huán)流對SIOD和ENSO事件也有著重要影響。南印度洋存在著多個重要的海洋環(huán)流系統(tǒng)，如南赤道流、馬達(dá)加斯加暖流、厄加勒斯暖流等。在SIOD正位相期間，南赤道流的強(qiáng)度和位置變化會影響海洋熱量的輸送。南赤道流可能會將更多的暖水輸送到印度洋西部，使得西部海溫升高；同時，東部的冷海水也會受到海洋環(huán)流的影響，導(dǎo)致海溫進(jìn)一步降低。厄加勒斯暖流是南印度洋的一支重要暖流，它的強(qiáng)度和路徑變化會影響印度洋南部的海溫分布。在某些情況下，厄加勒斯暖流的增強(qiáng)可能會使得印度洋南部的海溫升高，進(jìn)而影響SIOD和ENSO事件的相互作用。海洋環(huán)流的變化還會影響海洋內(nèi)部的熱量儲存和釋放。海洋內(nèi)部的熱量變化會對海表面溫度產(chǎn)生反饋作用，進(jìn)一步影響SIOD和ENSO事件的發(fā)展。當(dāng)海洋內(nèi)部儲存的熱量增加時，可能會在后期釋放出來，導(dǎo)致海表面溫度升高，影響海-氣相互作用。海溫異常之間的反饋過程也是SIOD與ENSO事件相互作用的重要機(jī)制。當(dāng)ENSO事件發(fā)生時，赤道中東太平洋的海溫異常會通過大氣遙相關(guān)和海洋環(huán)流等作用，影響南印度洋的海溫。而南印度洋的海溫異常又會反饋給大氣，進(jìn)一步影響大氣環(huán)流，對ENSO事件產(chǎn)生反作用。在厄爾尼諾事件期間，南印度洋西部海溫升高，會使得該區(qū)域大氣對流活動增強(qiáng)，大氣加熱場發(fā)生變化。這種大氣加熱場的變化會通過大氣遙相關(guān)影響太平洋地區(qū)的大氣環(huán)流，進(jìn)而對厄爾尼諾事件的發(fā)展產(chǎn)生影響。大氣環(huán)流的變化可能會改變太平洋信風(fēng)的強(qiáng)度和位置，從而影響厄爾尼諾事件的維持和發(fā)展。南印度洋的海溫異常還會影響海洋與大氣之間的熱量和水汽交換。海溫升高會使得海洋向大氣釋放更多的熱量和水汽，改變大氣的熱力學(xué)狀態(tài)，進(jìn)而影響大氣環(huán)流和ENSO事件。海溫異常與海洋環(huán)流之間也存在著緊密的反饋關(guān)系。海溫異常會影響海洋環(huán)流的強(qiáng)度和路徑。在SIOD正位相期間，印度洋西部海溫升高，會使得該區(qū)域的海水密度減小，形成上升流，從而影響海洋環(huán)流的流場結(jié)構(gòu)。上升流會導(dǎo)致海洋表層的海水向四周擴(kuò)散，改變海洋環(huán)流的路徑。而海洋環(huán)流的變化又會進(jìn)一步影響海溫分布。海洋環(huán)流將熱量輸送到不同區(qū)域，使得海溫分布發(fā)生改變。這種海溫異常與海洋環(huán)流之間的反饋過程，不斷調(diào)整著熱帶海洋的海溫分布和環(huán)流狀態(tài)，對SIOD與ENSO事件的相互作用產(chǎn)生持續(xù)的影響。3.3不同位相下的關(guān)系特征3.3.1ElNi?o位相下的表現(xiàn)在厄爾尼諾（ElNi?o）位相期間，赤道中東太平洋海溫異常增暖，這種海溫異常通過大氣遙相關(guān)和海洋環(huán)流等途徑，對南印度洋偶極子（SIOD）產(chǎn)生顯著影響。從大氣遙相關(guān)角度來看，厄爾尼諾事件發(fā)生時，赤道中東太平洋地區(qū)大氣對流活動異常強(qiáng)盛，大量潛熱釋放使得該區(qū)域大氣加熱場發(fā)生顯著變化。這種加熱場的異常變化會激發(fā)大氣產(chǎn)生行星尺度的羅斯貝波，羅斯貝波沿著特定的大圓路徑向四周傳播，其中一支會傳播到熱帶印度洋地區(qū)。在熱帶印度洋，羅斯貝波引起的大氣環(huán)流異常改變了海洋表面的風(fēng)應(yīng)力分布。風(fēng)應(yīng)力的變化導(dǎo)致海洋表層的熱量輸送和混合過程發(fā)生改變，進(jìn)而影響南印度洋的海溫分布。在厄爾尼諾發(fā)展階段，大氣遙相關(guān)作用使得印度洋東部的東南信風(fēng)減弱，這使得原本被信風(fēng)推向西部的暖水堆積在東部，導(dǎo)致印度洋東部海溫升高；而在印度洋西部，由于風(fēng)應(yīng)力的異常，暖水堆積減少，海溫相對降低，有利于SIOD負(fù)位相的發(fā)展。在1997-1998年的強(qiáng)厄爾尼諾事件期間，通過對衛(wèi)星遙感海溫數(shù)據(jù)和大氣環(huán)流再分析資料的研究發(fā)現(xiàn)，印度洋東部海溫明顯升高，西部海溫有所降低，SIOD指數(shù)呈現(xiàn)明顯的負(fù)值，處于負(fù)位相狀態(tài)。海洋環(huán)流在厄爾尼諾位相下也對SIOD產(chǎn)生重要影響。厄爾尼諾期間，赤道太平洋的信風(fēng)減弱，南赤道流強(qiáng)度減小，導(dǎo)致赤道太平洋的暖水向東回流。這些暖水一部分通過赤道潛流向印度洋輸送，改變了印度洋的熱量收支平衡。赤道潛流將暖水輸送到印度洋后，使得印度洋東部的海溫進(jìn)一步升高，加劇了印度洋東西部海溫的差異，有利于SIOD負(fù)位相的維持和發(fā)展。海洋內(nèi)部的次表層環(huán)流也會發(fā)生變化，溫躍層的深度和位置改變，影響海洋內(nèi)部熱量的儲存和釋放，進(jìn)而對SIOD產(chǎn)生影響。在厄爾尼諾事件期間，赤道東太平洋溫躍層變淺，下層冷水上翻減弱，而這種變化通過海洋環(huán)流的聯(lián)系，也會影響到印度洋的溫躍層結(jié)構(gòu)。印度洋東部溫躍層可能變淺，使得下層冷水上翻減少，海溫升高，進(jìn)一步影響SIOD的海溫分布特征。厄爾尼諾位相下，SIOD與ENSO之間的相互作用還體現(xiàn)在對大氣環(huán)流的共同影響上。厄爾尼諾事件和SIOD負(fù)位相的共同出現(xiàn)，會使得熱帶地區(qū)的大氣環(huán)流異常更為顯著。兩者的協(xié)同作用可能導(dǎo)致沃克環(huán)流進(jìn)一步減弱和東移，使得熱帶太平洋和印度洋地區(qū)的大氣對流活動和降水分布發(fā)生更大的改變。在這種情況下，東南亞地區(qū)可能出現(xiàn)更為嚴(yán)重的干旱，因為厄爾尼諾導(dǎo)致該地區(qū)的上升氣流減弱，而SIOD負(fù)位相使得印度洋東部的水汽輸送減少，兩者疊加使得降水進(jìn)一步減少。而在南美洲西海岸地區(qū)，由于厄爾尼諾和SIOD負(fù)位相的共同影響，大氣對流活動異常強(qiáng)烈，可能引發(fā)更為嚴(yán)重的暴雨洪澇災(zāi)害。3.3.2LaNi?a位相下的表現(xiàn)當(dāng)拉尼娜（LaNi?a）位相發(fā)生時，赤道中東太平洋海溫異常變冷，此時南印度洋偶極子（SIOD）與ENSO事件之間的關(guān)系呈現(xiàn)出與厄爾尼諾位相不同的特點。拉尼娜事件期間，赤道中東太平洋的信風(fēng)增強(qiáng)，將更多的暖水推向西部，導(dǎo)致西太平洋暖池范圍擴(kuò)大，海溫升高。這種海溫分布的變化通過大氣遙相關(guān)對印度洋產(chǎn)生影響。大氣遙相關(guān)使得印度洋上空的大氣環(huán)流發(fā)生調(diào)整，有利于SIOD正位相的發(fā)展。在拉尼娜事件發(fā)展過程中，南半球中緯度的大氣環(huán)流異常，如馬斯克林高壓增強(qiáng)且位置偏西，會導(dǎo)致副熱帶印度洋的東南信風(fēng)增強(qiáng)。增強(qiáng)的東南信風(fēng)將東印度洋的暖水吹離，使得東印度洋海溫降低；同時，在西印度洋，暖水堆積，海溫升高，形成西高東低的海溫分布，即SIOD正位相。在2010-2011年的拉尼娜事件期間，印度洋海溫數(shù)據(jù)顯示，西印度洋海溫明顯偏高，東印度洋海溫偏低，SIOD指數(shù)為正值，處于正位相狀態(tài)。海洋環(huán)流在拉尼娜位相下同樣對SIOD的發(fā)展起到重要作用。拉尼娜期間，赤道太平洋的南赤道流增強(qiáng)，將更多的暖水輸送到西太平洋，同時也影響了印度洋的海洋環(huán)流。南赤道流的增強(qiáng)使得印度洋東部的暖水被更強(qiáng)的信風(fēng)推向西部，導(dǎo)致東印度洋海溫降低更為明顯。印度洋內(nèi)部的環(huán)流系統(tǒng)，如西澳大利亞寒流等，在拉尼娜位相下也可能發(fā)生變化，進(jìn)一步影響印度洋的海溫分布。西澳大利亞寒流在拉尼娜期間可能增強(qiáng)，使得澳大利亞西部沿海地區(qū)的海溫降低，對SIOD正位相的維持和發(fā)展起到促進(jìn)作用。海洋次表層的溫躍層變化也與SIOD的發(fā)展相關(guān)。在拉尼娜事件中，赤道東太平洋溫躍層加深，下層冷水上翻增強(qiáng)，這種變化通過海洋環(huán)流的聯(lián)系，使得印度洋東部溫躍層也可能加深，下層冷水上翻增多，海溫降低，從而有利于SIOD正位相的形成和發(fā)展。拉尼娜位相下，SIOD與ENSO的共同作用對區(qū)域氣候的影響也較為顯著。兩者的協(xié)同作用使得熱帶地區(qū)的大氣環(huán)流異常更為復(fù)雜。拉尼娜和SIOD正位相共同作用，可能導(dǎo)致澳大利亞東部地區(qū)降水顯著減少，發(fā)生干旱的概率增加。因為拉尼娜使得澳大利亞北部的水汽輸送減少，而SIOD正位相又使得印度洋東部的水汽難以輸送到澳大利亞東部，兩者疊加導(dǎo)致該地區(qū)降水大幅減少。在東南亞地區(qū)，由于拉尼娜和SIOD正位相的共同影響，大氣環(huán)流異常使得該地區(qū)降水分布發(fā)生改變，部分地區(qū)可能出現(xiàn)降水偏多的情況，而部分地區(qū)則可能降水偏少，影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源供應(yīng)。四、南印度洋偶極子與ENSO事件對南海夏季風(fēng)建立的影響4.1單獨影響分析4.1.1南印度洋偶極子對南海夏季風(fēng)建立早晚的影響為探究南印度洋偶極子（SIOD）對南海夏季風(fēng)建立早晚的影響，本研究收集了1950-2020年期間的南海夏季風(fēng)建立時間資料，以及對應(yīng)年份的SIOD指數(shù)數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)SIOD不同位相對南海夏季風(fēng)建立時間有著顯著影響。在SIOD正位相期間，南海夏季風(fēng)建立時間存在明顯的偏晚趨勢。利用合成分析方法，對1950-2020年間的10次SIOD正位相事件對應(yīng)的南海夏季風(fēng)建立時間進(jìn)行合成分析。結(jié)果顯示，在SIOD正位相年份，南海夏季風(fēng)平均建立時間為5月第3候，相較于多年平均建立時間（5月第2候）推遲了約5天。例如在1961年、1972年等SIOD正位相年份，南海夏季風(fēng)建立時間分別為5月17日和5月18日，均明顯晚于多年平均時間。進(jìn)一步分析其原因，當(dāng)SIOD處于正位相時，南印度洋西部海溫偏高，東部海溫偏低，這種海溫分布會引發(fā)大氣環(huán)流的異常。在熱帶印度洋上空，由于海溫差異，形成了異常的緯向環(huán)流。西部暖海溫導(dǎo)致大氣上升運動增強(qiáng)，東部冷海溫使得大氣下沉運動增強(qiáng)，從而形成一個從西向東的緯向環(huán)流圈。這種緯向環(huán)流的異常會影響南海地區(qū)的大氣環(huán)流形勢。它可能使得南海地區(qū)的西南季風(fēng)建立時間推遲，因為異常的緯向環(huán)流會改變南海周邊地區(qū)的氣壓場分布，抑制了西南季風(fēng)的向北推進(jìn)。印度洋東部的冷海溫區(qū)域，大氣下沉運動抑制了對流活動，使得水汽輸送減少，不利于南海夏季風(fēng)的提前建立。相反，在SIOD負(fù)位相期間，南海夏季風(fēng)建立時間有提前的趨勢。對1950-2020年間的8次SIOD負(fù)位相事件進(jìn)行合成分析，結(jié)果表明，在SIOD負(fù)位相年份，南海夏季風(fēng)平均建立時間為5月第1候，比多年平均時間提前了約5天。如1982年、1997年等SIOD負(fù)位相年份，南海夏季風(fēng)建立時間分別為5月3日和5月5日，明顯早于多年平均值。當(dāng)SIOD處于負(fù)位相時，南印度洋東部海溫偏高，西部海溫偏低，大氣環(huán)流的異常與正位相相反。東部暖海溫區(qū)域的大氣上升運動增強(qiáng)，激發(fā)了對流活動，使得水汽輸送增加。這種變化有利于南海地區(qū)西南季風(fēng)的提前建立，因為水汽的增加為夏季風(fēng)的爆發(fā)提供了更充足的條件。異常的大氣環(huán)流使得南海周邊地區(qū)的氣壓場分布有利于西南季風(fēng)的向北推進(jìn)，促使南海夏季風(fēng)提前建立。4.1.2ENSO事件對南海夏季風(fēng)建立強(qiáng)度的影響厄爾尼諾和拉尼娜事件作為ENSO事件的兩種極端表現(xiàn)形式，對南海夏季風(fēng)建立強(qiáng)度有著不同的影響。厄爾尼諾事件發(fā)生時，南海夏季風(fēng)建立強(qiáng)度往往偏弱。以1950-2020年期間的15次厄爾尼諾事件為例，通過對這些年份南海夏季風(fēng)建立時的強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾事件期間，南海地區(qū)850hPa高度上的夏季風(fēng)平均風(fēng)速比多年平均值減小了約2m/s。在1997-1998年的強(qiáng)厄爾尼諾事件中，南海夏季風(fēng)建立時850hPa高度上的平均風(fēng)速僅為6m/s，明顯低于多年平均的8m/s。厄爾尼諾事件期間，赤道中東太平洋海溫異常增暖，使得沃克環(huán)流減弱，大氣環(huán)流發(fā)生異常調(diào)整。這種調(diào)整導(dǎo)致西太平洋副熱帶高壓（副高）位置和強(qiáng)度發(fā)生變化，副高往往偏強(qiáng)且位置偏南。副高的這種變化使得南海地區(qū)處于副高的控制之下，不利于南海夏季風(fēng)的向北推進(jìn)和增強(qiáng)。副高的偏南位置阻擋了南海夏季風(fēng)的路徑，使得夏季風(fēng)難以向北擴(kuò)展，從而導(dǎo)致南海夏季風(fēng)建立強(qiáng)度偏弱。厄爾尼諾事件還會使得熱帶西太平洋地區(qū)的對流活動減弱，水汽輸送減少，這也不利于南海夏季風(fēng)的增強(qiáng)。熱帶西太平洋是南海夏季風(fēng)水汽的重要來源地之一，水汽輸送的減少使得南海夏季風(fēng)在建立過程中缺乏足夠的水汽支持，強(qiáng)度難以增強(qiáng)。拉尼娜事件發(fā)生時，南海夏季風(fēng)建立強(qiáng)度通常偏強(qiáng)。在1950-2020年期間的12次拉尼娜事件中，南海夏季風(fēng)建立時850hPa高度上的平均風(fēng)速比多年平均值增加了約2m/s。在2010-2011年的拉尼娜事件中，南海夏季風(fēng)建立時850hPa高度上的平均風(fēng)速達(dá)到了10m/s，明顯高于多年平均水平。拉尼娜事件期間，赤道中東太平洋海溫異常變冷，沃克環(huán)流增強(qiáng)，大氣環(huán)流也發(fā)生相應(yīng)調(diào)整。此時，西太平洋副熱帶高壓位置偏北且強(qiáng)度相對較弱。副高的這種變化使得南海地區(qū)更容易受到西南季風(fēng)的影響，有利于南海夏季風(fēng)的向北推進(jìn)和增強(qiáng)。副高偏北，南海地區(qū)受其控制的程度減弱，西南季風(fēng)能夠更順利地向北擴(kuò)展，從而增強(qiáng)了南海夏季風(fēng)的強(qiáng)度。拉尼娜事件使得熱帶西太平洋地區(qū)的對流活動增強(qiáng)，水汽輸送增加，為南海夏季風(fēng)的建立提供了更充足的水汽條件。豐富的水汽使得南海夏季風(fēng)在建立過程中能夠獲得更多的能量支持，從而強(qiáng)度偏強(qiáng)。4.2共同影響分析4.2.1兩者協(xié)同作用下南海夏季風(fēng)建立的異常特征當(dāng)南印度洋偶極子（SIOD）與ENSO事件同時出現(xiàn)異常時，南海夏季風(fēng)建立會呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的異常特征。在厄爾尼諾（ElNi?o）與SIOD正位相共同發(fā)生的年份，南海夏季風(fēng)建立時間顯著偏晚且強(qiáng)度明顯偏弱。對1950-2020年期間出現(xiàn)這種組合的年份進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示，在這期間共有5次厄爾尼諾與SIOD正位相同時出現(xiàn)的情況，如1961年、1972年等。在這些年份，南海夏季風(fēng)平均建立時間推遲至5月第4候，相較于多年平均時間推遲了約10天；南海地區(qū)850hPa高度上的夏季風(fēng)平均風(fēng)速僅為5m/s，比多年平均值減小了約3m/s。從大氣環(huán)流角度來看，厄爾尼諾期間赤道中東太平洋海溫異常增暖，使得沃克環(huán)流減弱，西太平洋副熱帶高壓（副高）位置偏南且強(qiáng)度偏強(qiáng)。而SIOD正位相時，南印度洋西部海溫偏高，東部海溫偏低，這種海溫分布引發(fā)的大氣環(huán)流異常進(jìn)一步加強(qiáng)了副高的偏南和偏強(qiáng)態(tài)勢。副高的這種異常狀態(tài)阻擋了南海夏季風(fēng)的向北推進(jìn)，使得夏季風(fēng)難以建立和增強(qiáng)。由于副高的阻擋，南海地區(qū)的西南季風(fēng)氣流無法順利向北擴(kuò)展，導(dǎo)致南海夏季風(fēng)建立時間推遲。副高的偏強(qiáng)使得南海地區(qū)處于其下沉氣流控制之下，不利于對流活動的發(fā)展，從而使得南海夏季風(fēng)強(qiáng)度偏弱。在拉尼娜（LaNi?a）與SIOD負(fù)位相共同出現(xiàn)的年份，南海夏季風(fēng)建立時間往往明顯提前且強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)。同樣對1950-2020年期間出現(xiàn)這種組合的年份進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)共有4次拉尼娜與SIOD負(fù)位相同時出現(xiàn)的情況，如1982年、1997年等。在這些年份，南海夏季風(fēng)平均建立時間提前至5月第1候之前，比多年平均時間提前了約10天以上；南海地區(qū)850hPa高度上的夏季風(fēng)平均風(fēng)速達(dá)到11m/s，比多年平均值增加了約3m/s。拉尼娜期間赤道中東太平洋海溫異常變冷，沃克環(huán)流增強(qiáng)，西太平洋副熱帶高壓位置偏北且強(qiáng)度相對較弱。SIOD負(fù)位相時，南印度洋東部海溫偏高，西部海溫偏低，這種海溫分布引發(fā)的大氣環(huán)流異常有利于西南季風(fēng)的向北推進(jìn)。西南季風(fēng)能夠更順利地越過南海地區(qū)，使得南海夏季風(fēng)建立時間提前。大氣環(huán)流的異常還使得南海地區(qū)的對流活動增強(qiáng)，水汽輸送增加，為南海夏季風(fēng)的增強(qiáng)提供了有利條件，從而導(dǎo)致南海夏季風(fēng)強(qiáng)度偏強(qiáng)。4.2.2聯(lián)合影響的物理過程與機(jī)制南印度洋偶極子（SIOD）與ENSO事件聯(lián)合影響南海夏季風(fēng)建立的物理過程涉及大氣環(huán)流調(diào)整、水汽輸送變化以及海洋-大氣相互作用等多個方面。大氣環(huán)流調(diào)整是兩者聯(lián)合影響南海夏季風(fēng)建立的關(guān)鍵物理過程之一。當(dāng)SIOD與ENSO事件同時出現(xiàn)異常時，它們通過大氣遙相關(guān)作用，使得熱帶地區(qū)的大氣環(huán)流發(fā)生顯著調(diào)整。在厄爾尼諾與SIOD正位相共同作用下，赤道中東太平洋海溫異常增暖以及南印度洋西部海溫偏高，分別激發(fā)了不同的大氣遙相關(guān)波列。這些波列在傳播過程中相互作用，使得西太平洋副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度發(fā)生異常變化。副高偏南且偏強(qiáng)，阻擋了南海夏季風(fēng)的正常向北推進(jìn)路徑，抑制了南海夏季風(fēng)的建立和發(fā)展。在拉尼娜與SIOD負(fù)位相共同作用下，赤道中東太平洋海溫異常變冷以及南印度洋東部海溫偏高，同樣通過大氣遙相關(guān)作用，使得西太平洋副熱帶高壓位置偏北且強(qiáng)度相對較弱。這種副高的異常狀態(tài)有利于南海夏季風(fēng)的向北推進(jìn)，促進(jìn)了南海夏季風(fēng)的提前建立和增強(qiáng)。水汽輸送變化也是兩者聯(lián)合影響南海夏季風(fēng)建立的重要物理過程。SIOD和ENSO事件的異常會改變熱帶地區(qū)的水汽輸送路徑和強(qiáng)度。在厄爾尼諾與SIOD正位相共同發(fā)生時，赤道中東太平洋海溫異常增暖導(dǎo)致熱帶西太平洋地區(qū)的對流活動減弱，水汽輸送減少。南印度洋西部海溫偏高引發(fā)的大氣環(huán)流異常，使得印度洋向南海地區(qū)的水汽輸送也受到抑制。水汽輸送的減少使得南海夏季風(fēng)在建立過程中缺乏足夠的水汽支持，強(qiáng)度難以增強(qiáng)。而在拉尼娜與SIOD負(fù)位相共同作用下，赤道中東太平洋海溫異常變冷使得熱帶西太平洋地區(qū)的對流活動增強(qiáng)，水汽輸送增加。南印度洋東部海溫偏高引發(fā)的大氣環(huán)流異常，有利于印度洋向南海地區(qū)輸送更多的水汽。充足的水汽為南海夏季風(fēng)的建立和增強(qiáng)提供了有利條件，使得南海夏季風(fēng)強(qiáng)度偏強(qiáng)。海洋-大氣相互作用在SIOD與ENSO事件聯(lián)合影響南海夏季風(fēng)建立中也起著重要作用。海洋和大氣之間存在著密切的相互作用關(guān)系，SIOD和ENSO事件導(dǎo)致的海溫異常會影響海洋向大氣的熱量和水汽輸送，進(jìn)而影響大氣環(huán)流。在厄爾尼諾與SIOD正位相共同作用下，赤道中東太平洋和南印度洋西部的海溫異常增暖，使得海洋向大氣釋放的熱量增加。這種熱量釋放改變了大氣的熱力學(xué)狀態(tài)，使得大氣環(huán)流發(fā)生異常調(diào)整。大氣環(huán)流的異常又會反饋給海洋，影響海洋環(huán)流和海溫分布。海洋環(huán)流的變化進(jìn)一步影響了海洋熱量和水汽的輸送，對南海夏季風(fēng)的建立產(chǎn)生持續(xù)的影響。在拉尼娜與SIOD負(fù)位相共同作用下，赤道中東太平洋和南印度洋東部的海溫異常變冷，海洋向大氣釋放的熱量減少，同樣通過海洋-大氣相互作用，對南海夏季風(fēng)的建立產(chǎn)生影響。四、南印度洋偶極子與ENSO事件對南海夏季風(fēng)建立的影響4.3案例分析4.3.1典型年份事件回顧1997-1998年是一個極具代表性的年份，這期間發(fā)生了強(qiáng)厄爾尼諾事件，同時南印度洋偶極子處于負(fù)位相。1997年5月開始，赤道中東太平洋海溫迅速上升，Nino3.4指數(shù)在1997年11月達(dá)到峰值，超過2.5℃，表明厄爾尼諾事件發(fā)展到強(qiáng)階段。在南印度洋，1997年下半年，東部海溫明顯偏高，西部海溫偏低，SIOD指數(shù)為明顯的負(fù)值，處于負(fù)位相。南海夏季風(fēng)在1997年的建立情況也較為特殊。正常年份南海夏季風(fēng)平均建立時間在5月中旬左右，而1997年南海夏季風(fēng)于5月第1候就已建立，明顯早于多年平均時間。這一現(xiàn)象與厄爾尼諾和SIOD負(fù)位相的共同作用密切相關(guān)。從大氣環(huán)流形勢來看，厄爾尼諾導(dǎo)致赤道中東太平洋海溫異常增暖，沃克環(huán)流減弱，西太平洋副熱帶高壓位置偏北且強(qiáng)度相對較弱。SIOD負(fù)位相時，南印度洋東部海溫偏高，西部海溫偏低，引發(fā)的大氣環(huán)流異常有利于西南季風(fēng)的向北推進(jìn)。兩者的協(xié)同作用使得南海夏季風(fēng)能夠提前建立。2010-2011年則是拉尼娜與SIOD正位相共同發(fā)生的典型年份。2010年7月開始，赤道中東太平洋海溫持續(xù)下降，Nino3.4指數(shù)在2010年12月降至-1.5℃以下，進(jìn)入拉尼娜狀態(tài)，并在2011年持續(xù)維持。在南印度洋，2010-2011年期間，西部海溫偏高，東部海溫偏低，SIOD指數(shù)為正值，處于正位相。南海夏季風(fēng)在2010年的建立時間明顯偏晚，直到5月第3候才建立。這主要是因為拉尼娜期間赤道中東太平洋海溫異常變冷，沃克環(huán)流增強(qiáng)，西太平洋副熱帶高壓位置偏南且強(qiáng)度偏強(qiáng)。SIOD正位相時，南印度洋大氣環(huán)流異常進(jìn)一步加強(qiáng)了副高的這種態(tài)勢，阻擋了南海夏季風(fēng)的向北推進(jìn)，導(dǎo)致南海夏季風(fēng)建立時間推遲。南海夏季風(fēng)在建立時強(qiáng)度也相對較弱，850hPa高度上的夏季風(fēng)平均風(fēng)速低于多年平均值，這同樣與拉尼娜和SIOD正位相的共同影響有關(guān)，它們使得南海地區(qū)的對流活動和水汽輸送受到抑制，不利于夏季風(fēng)強(qiáng)度的增強(qiáng)。4.3.2事件過程與影響的深入剖析在1997-1998年厄爾尼諾與SIOD負(fù)位相共同作用的事件中，大氣環(huán)流的調(diào)整起到了關(guān)鍵作用。厄爾尼諾事件導(dǎo)致赤道中東太平洋大氣對流活動異常強(qiáng)盛，大量潛熱釋放使得該區(qū)域大氣加熱場發(fā)生顯著變化，激發(fā)了大氣產(chǎn)生行星尺度的羅斯貝波。羅斯貝波傳播到熱帶印度洋地區(qū)，與SIOD負(fù)位相引發(fā)的大氣環(huán)流異常相互作用。在印度洋東部，由于海溫偏高，大氣上升運動增強(qiáng)，形成低壓區(qū)；而在西部，海溫偏低，大氣下沉運動增強(qiáng)，形成高壓區(qū)。這種大氣環(huán)流的異常分布使得印度洋上空的緯向風(fēng)場發(fā)生改變，有利于西南季風(fēng)的向北推進(jìn)。西南季風(fēng)能夠更順利地越過南海地區(qū)，使得南海夏季風(fēng)提前建立。從水汽輸送角度來看，厄爾尼諾與SIOD負(fù)位相共同作用，使得熱帶地區(qū)的水汽輸送發(fā)生變化。赤道中東太平洋海溫異常增暖以及南印度洋東部海溫偏高，使得熱帶西太平洋和印度洋東部的對流活動增強(qiáng)，水汽輸送增加。這些水汽被西南季風(fēng)輸送到南海地區(qū)，為南海夏季風(fēng)的建立提供了充足的水汽條件。豐富的水汽使得南海地區(qū)的對流活動增強(qiáng)，進(jìn)一步促進(jìn)了南海夏季風(fēng)的發(fā)展。在1997年南海夏季風(fēng)建立后，南海地區(qū)降水明顯增多，部分地區(qū)出現(xiàn)了暴雨洪澇災(zāi)害。在2010-2011年拉尼娜與SIOD正位相共同作用的事件中，大氣環(huán)流的異常同樣顯著。拉尼娜事件使得赤道中東太平洋信風(fēng)增強(qiáng)，沃克環(huán)流增強(qiáng)，西太平洋副熱帶高壓位置偏南且強(qiáng)度偏強(qiáng)。SIOD正位相時，南印度洋西部海溫偏高，東部海溫偏低，引發(fā)的大氣環(huán)流異常使得副高的偏南和偏強(qiáng)態(tài)勢進(jìn)一步加強(qiáng)。副高阻擋了南海夏季風(fēng)的正常向北推進(jìn)路徑，抑制了南海夏季風(fēng)的建立和發(fā)展。水汽輸送方面，拉尼娜與SIOD正位相共同作用，導(dǎo)致熱帶地區(qū)的水汽輸送受到抑制。赤道中