ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的多尺度變異：年代際與次季節(jié)視角及其機(jī)理探究一、引言1.1研究背景與意義厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ElNi?o-SouthernOscillation，ENSO）作為地球氣候系統(tǒng)中最強(qiáng)的年際信號(hào)，是熱帶太平洋海溫異常的周期性變化現(xiàn)象，其演變過(guò)程涉及海洋和大氣的相互作用，對(duì)全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。在全球氣候變化的大背景下，ENSO事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度變化對(duì)世界各地的氣候模式、生態(tài)系統(tǒng)以及人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)帶來(lái)了廣泛而復(fù)雜的影響。東亞地區(qū)作為世界上人口最為密集、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為活躍的區(qū)域之一，其冬季氣候的變化不僅關(guān)系到當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ詈蜕a(chǎn)活動(dòng)，還對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和生態(tài)平衡有著重要影響。東亞地區(qū)的冬季風(fēng)是一種強(qiáng)勁的季風(fēng)氣流系統(tǒng)，主要受到西太平洋和北大西洋海域的海氣耦合作用以及大氣環(huán)流變化的影響。在東亞地區(qū)的冬季，ENSO事件和東亞冬季風(fēng)都對(duì)氣候產(chǎn)生顯著影響。例如，在厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，西太平洋上空的氣壓降低，造成太平洋高壓異常減弱，導(dǎo)致西風(fēng)急流偏南，使得中國(guó)東北地區(qū)可能出現(xiàn)冷冬和旱災(zāi)，而華南地區(qū)則可能出現(xiàn)暖冬和多雨；相反，當(dāng)拉尼娜事件發(fā)生時(shí)，太平洋上空的氣壓升高，太平洋高壓異常加強(qiáng)，導(dǎo)致西風(fēng)急流偏北，這種情況會(huì)導(dǎo)致華北地區(qū)可能出現(xiàn)寒冬和旱災(zāi)，而華南地區(qū)則可能出現(xiàn)冷冬和少雨。研究ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際和次季節(jié)變化及其機(jī)理，有助于深入理解大氣環(huán)流變化在全球氣候模式中的整體表現(xiàn)。通過(guò)分析不同年代和次季節(jié)尺度下ENSO與東亞冬季氣候之間的關(guān)系，可以揭示出氣候系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜相互作用機(jī)制，為改進(jìn)全球氣候模式提供重要的理論依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用方面，準(zhǔn)確掌握ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響規(guī)律，對(duì)于防御和減緩災(zāi)害以及采取有效應(yīng)對(duì)氣候變化的措施具有重要意義。提前預(yù)測(cè)冬季氣候的變化趨勢(shì)，能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)，幫助農(nóng)民合理安排種植計(jì)劃、采取相應(yīng)的防寒保暖措施，減少農(nóng)作物因極端氣候造成的損失；在能源領(lǐng)域，可根據(jù)氣候預(yù)測(cè)提前做好能源儲(chǔ)備和調(diào)配，滿足冬季居民和工業(yè)的能源需求；在交通、建筑等其他行業(yè)，也能提前做好應(yīng)對(duì)極端天氣的準(zhǔn)備，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行。1.2研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入剖析ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際和次季節(jié)變化特征，揭示其內(nèi)在的物理機(jī)制，具體研究目標(biāo)和內(nèi)容如下：研究目標(biāo)：精準(zhǔn)刻畫(huà)ENSO在不同時(shí)間尺度下對(duì)東亞冬季氣候影響的變化特征，明確其年代際和次季節(jié)變化規(guī)律，為氣候預(yù)測(cè)提供更可靠的依據(jù)；全面揭示ENSO影響東亞冬季氣候的物理過(guò)程和內(nèi)在機(jī)理，深化對(duì)海-氣相互作用及大氣環(huán)流調(diào)整機(jī)制的認(rèn)識(shí)，豐富氣候動(dòng)力學(xué)理論；基于研究成果，評(píng)估當(dāng)前氣候模式對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的模擬能力，為改進(jìn)氣候模式提供關(guān)鍵的科學(xué)指導(dǎo)，提升氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。研究?jī)?nèi)容：收集并整理長(zhǎng)時(shí)間序列的ENSO指數(shù)、東亞冬季氣候相關(guān)氣象要素（如氣溫、降水、風(fēng)場(chǎng)等）數(shù)據(jù)，以及大氣環(huán)流、海洋溫度等相關(guān)資料，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，研究ENSO事件的發(fā)生頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的年代際變化特征，以及東亞冬季氣候要素在年代際尺度上的變化趨勢(shì)，通過(guò)相關(guān)分析、回歸分析等手段，明確ENSO與東亞冬季氣候在年代際尺度上的關(guān)聯(lián)，量化ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的強(qiáng)度和范圍；利用高分辨率的再分析資料和氣候模式輸出結(jié)果，分析ENSO事件在次季節(jié)尺度上的演變過(guò)程，以及東亞冬季氣候要素（如氣溫、降水、環(huán)流等）在次季節(jié)尺度上的異常變化，探究ENSO影響東亞冬季氣候的次季節(jié)變化規(guī)律，識(shí)別影響過(guò)程中的關(guān)鍵時(shí)段和關(guān)鍵區(qū)域；從海-氣相互作用、大氣環(huán)流調(diào)整、熱量和水汽輸送等角度，深入研究ENSO影響東亞冬季氣候的物理機(jī)制，分析熱帶太平洋海溫異常如何通過(guò)大氣遙相關(guān)影響東亞地區(qū)的大氣環(huán)流，進(jìn)而導(dǎo)致東亞冬季氣候的變化；探討年代際和次季節(jié)尺度下影響機(jī)制的差異和聯(lián)系，分析不同時(shí)間尺度下大氣環(huán)流異常的演變特征，以及它們對(duì)東亞冬季氣候的不同影響途徑；運(yùn)用多種氣候模式，開(kāi)展數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證和補(bǔ)充觀測(cè)分析和理論研究的結(jié)果，評(píng)估不同氣候模式對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的模擬能力，分析模式模擬存在的偏差和不確定性，提出改進(jìn)建議，為未來(lái)氣候預(yù)測(cè)提供更可靠的模式工具。1.3研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，對(duì)ENSO與東亞冬季氣候的關(guān)系進(jìn)行深入剖析，具體如下：觀測(cè)資料分析：收集長(zhǎng)時(shí)間序列的ENSO指數(shù)、東亞地區(qū)氣象站的氣溫、降水等觀測(cè)數(shù)據(jù)，以及大氣環(huán)流、海洋溫度等再分析資料，從觀測(cè)事實(shí)出發(fā)，分析ENSO和東亞冬季氣候要素的變化特征及相互關(guān)系。數(shù)值模擬：利用大氣環(huán)流模式、海-氣耦合模式等數(shù)值模式，進(jìn)行敏感性試驗(yàn)和長(zhǎng)期模擬，通過(guò)對(duì)比不同試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證和補(bǔ)充觀測(cè)分析的結(jié)論，深入研究ENSO影響東亞冬季氣候的物理過(guò)程和機(jī)制。統(tǒng)計(jì)方法：運(yùn)用相關(guān)分析、回歸分析、合成分析、小波分析等統(tǒng)計(jì)方法，定量分析ENSO與東亞冬季氣候要素之間的相關(guān)性、因果關(guān)系，以及它們?cè)诓煌瑫r(shí)間尺度上的變化特征和周期規(guī)律。研究中使用的數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛，主要包括：NCEP/DOE再分析資料：空間分辨率為2.5°×2.5°，提供了全球范圍的大氣環(huán)流、溫度、濕度等氣象要素的再分析數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度長(zhǎng)，可用于分析大氣環(huán)流的長(zhǎng)期變化特征及其與ENSO和東亞冬季氣候的關(guān)系。站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)：收集東亞地區(qū)多個(gè)氣象站點(diǎn)的實(shí)測(cè)氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有較高的時(shí)間和空間分辨率，能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r，用于研究ENSO對(duì)東亞冬季氣候的區(qū)域影響。NOAA擴(kuò)展重建海表面溫度（ERSST）資料：提供了全球海表面溫度的長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，用于定義和監(jiān)測(cè)ENSO事件，分析熱帶太平洋海溫異常的演變特征及其與東亞冬季氣候的聯(lián)系。其他輔助數(shù)據(jù)：如美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，用于獲取大氣水汽含量、云量等信息；以及國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP）中的氣候模式輸出數(shù)據(jù)，用于對(duì)比和評(píng)估不同模式對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的模擬能力。二、ENSO與東亞冬季氣候相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1ENSO現(xiàn)象概述厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）是熱帶太平洋地區(qū)海氣相互作用的一種異?，F(xiàn)象，它是地球氣候系統(tǒng)中最強(qiáng)的年際信號(hào)，對(duì)全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。厄爾尼諾（ElNi?o）和南方濤動(dòng)（SouthernOscillation）最初是被分別研究的兩種現(xiàn)象，后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們之間存在著緊密的聯(lián)系，是熱帶海洋和大氣相互作用的統(tǒng)一體。厄爾尼諾主要指赤道東太平洋海域海水溫度異常升高的現(xiàn)象，而南方濤動(dòng)則表現(xiàn)為東南太平洋副熱帶高壓與印度洋赤道低壓之間氣壓變化的蹺蹺板現(xiàn)象，二者相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了ENSO現(xiàn)象。正常情況下，在赤道太平洋地區(qū)存在著穩(wěn)定的沃克環(huán)流。信風(fēng)從東向西吹，將表層溫暖的海水吹向西太平洋，使得西太平洋海水溫度較高，海平面升高；而東太平洋海水溫度較低，海平面降低，深層冷水上翻補(bǔ)充。這種海溫分布差異維持著大氣環(huán)流的穩(wěn)定。當(dāng)厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，赤道東太平洋的信風(fēng)減弱甚至反轉(zhuǎn)，使得東太平洋的暖水堆積，海水溫度異常升高，沃克環(huán)流減弱或反向。這種海溫的異常變化會(huì)引發(fā)一系列大氣環(huán)流的調(diào)整，進(jìn)而影響全球氣候。拉尼娜（LaNi?a）則是與厄爾尼諾相反的狀態(tài)，表現(xiàn)為赤道東太平洋海水溫度異常降低，信風(fēng)增強(qiáng)，沃克環(huán)流加強(qiáng)。ENSO的形成機(jī)制較為復(fù)雜，涉及海洋動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)以及大氣環(huán)流等多個(gè)方面。其中，熱帶太平洋的海氣相互作用是ENSO形成的關(guān)鍵因素。海洋和大氣之間通過(guò)熱量、動(dòng)量和水汽的交換相互影響，形成正反饋和負(fù)反饋機(jī)制。當(dāng)赤道東太平洋海溫出現(xiàn)異常增暖時(shí)，海氣之間的正反饋機(jī)制會(huì)使這種異常進(jìn)一步發(fā)展和維持；而負(fù)反饋機(jī)制則在一定程度上限制異常的發(fā)展，使得ENSO事件具有一定的周期性。此外，海洋的波動(dòng)、熱量傳輸以及大氣中的遙相關(guān)等過(guò)程也對(duì)ENSO的形成和發(fā)展起到重要作用。ENSO事件的發(fā)展通常經(jīng)歷多個(gè)階段，從初始階段的海溫異常信號(hào)出現(xiàn)，到發(fā)展階段海溫異常的增強(qiáng)和大氣環(huán)流的調(diào)整，再到成熟階段海溫異常達(dá)到峰值，最后進(jìn)入衰減階段海溫逐漸恢復(fù)正常。不同階段的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度會(huì)有所差異，這也導(dǎo)致了ENSO事件對(duì)全球氣候影響的復(fù)雜性和多樣性。為了監(jiān)測(cè)和衡量ENSO的強(qiáng)度和變化，科學(xué)家們定義了多種指數(shù)，其中Ni?o-3.4指數(shù)是最常用的監(jiān)測(cè)指數(shù)之一。Ni?o-3.4指數(shù)是指Ni?o-3.4區(qū)（5°S-5°N，170°-120°W）的平均海溫距平指數(shù)，當(dāng)該指數(shù)連續(xù)5個(gè)月超過(guò)0.5℃時(shí)，通常判定為一次厄爾尼諾事件；當(dāng)該指數(shù)連續(xù)5個(gè)月低于-0.5℃時(shí)，則判定為一次拉尼娜事件。此外，南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）也是常用的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，它反映了東南太平洋副熱帶高壓與印度洋赤道低壓之間的氣壓差變化，與ENSO事件密切相關(guān)。這些指數(shù)為研究ENSO現(xiàn)象及其對(duì)全球氣候的影響提供了重要的量化依據(jù)。2.2東亞冬季氣候特征東亞地區(qū)冬季氣候受多種因素影響，呈現(xiàn)出獨(dú)特的氣候特征，在氣溫、降水以及環(huán)流系統(tǒng)等方面均有顯著表現(xiàn)。在氣溫方面，東亞地區(qū)冬季氣溫普遍較低，且空間分布差異明顯。高緯度地區(qū)，如俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)和蒙古國(guó)，冬季氣溫常常降至極低水平，部分地區(qū)月平均氣溫可低于-20℃。這主要是因?yàn)檫@些地區(qū)緯度較高，太陽(yáng)輻射較弱，且受極地冷空氣影響強(qiáng)烈。而在低緯度的東亞沿海地區(qū)，如中國(guó)華南地區(qū)和日本南部，冬季相對(duì)較為溫和，月平均氣溫一般在5℃以上。這得益于低緯度地區(qū)太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，以及海洋的調(diào)節(jié)作用，海洋的熱容量較大，能夠在冬季釋放儲(chǔ)存的熱量，使得沿海地區(qū)氣溫不至于過(guò)低。同時(shí)，地形對(duì)氣溫分布也有重要影響，山地和高原地區(qū)由于海拔較高，氣溫相對(duì)較低，如青藏高原地區(qū)冬季平均氣溫遠(yuǎn)低于同緯度其他地區(qū)。東亞冬季降水整體較少，降水分布同樣具有明顯的空間差異。在沿海地區(qū)，尤其是日本群島和朝鮮半島，由于冬季風(fēng)經(jīng)過(guò)海洋時(shí)攜帶了一定水汽，在遇到地形阻擋后，容易形成降雪，冬季降水量相對(duì)較多。日本海沿岸是東亞冬季降水較多的區(qū)域之一，這里的年降雪量可達(dá)數(shù)米，其主要原因是冬季風(fēng)從日本海帶來(lái)豐富水汽，在沿海山地的抬升作用下，水汽冷卻凝結(jié)形成降雪。而在東亞大陸內(nèi)部，如中國(guó)西北內(nèi)陸地區(qū)和蒙古國(guó)，由于深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，水汽難以到達(dá)，冬季降水稀少，部分地區(qū)月降水量不足10毫米。此外，地形的阻擋作用使得水汽難以深入內(nèi)陸，進(jìn)一步加劇了內(nèi)陸地區(qū)的干旱程度。東亞冬季環(huán)流系統(tǒng)主要包括西伯利亞高壓和東亞大槽，它們對(duì)東亞冬季氣候起著至關(guān)重要的調(diào)控作用。西伯利亞高壓是冬季北半球最強(qiáng)大的冷高壓，中心位于蒙古-西伯利亞地區(qū)。冬季，陸地迅速冷卻，空氣收縮下沉，在西伯利亞地區(qū)形成強(qiáng)大的冷高壓。其勢(shì)力強(qiáng)盛，中心氣壓值可達(dá)1030百帕以上，向外延伸的高壓脊控制著東亞大部分地區(qū)。西伯利亞高壓的存在使得冷空氣不斷向南侵襲，是東亞冬季寒冷天氣的主要根源。冷空氣在高壓系統(tǒng)的作用下，形成強(qiáng)勁的偏北風(fēng)，將極地的寒冷空氣輸送到東亞各地，導(dǎo)致氣溫急劇下降。東亞大槽是位于東亞地區(qū)對(duì)流層中上層的一個(gè)深厚低槽，它的位置和強(qiáng)度對(duì)東亞冬季氣候有著重要影響。東亞大槽通常位于140°E附近，槽線自東北向西南傾斜。當(dāng)東亞大槽加深時(shí)，有利于引導(dǎo)極地冷空氣南下，加強(qiáng)東亞地區(qū)的冬季風(fēng)，使得氣溫進(jìn)一步降低。同時(shí)，大槽的位置和強(qiáng)度變化還會(huì)影響水汽輸送和降水分布。若大槽位置偏西，可能會(huì)阻擋水汽向內(nèi)陸輸送，導(dǎo)致內(nèi)陸地區(qū)降水減少；若大槽位置偏東，且強(qiáng)度較強(qiáng)，可能會(huì)使得更多的水汽被輸送到沿海地區(qū)，增加沿海地區(qū)的降水。此外，東亞大槽與西伯利亞高壓之間存在著相互作用，它們的變化共同影響著東亞冬季的環(huán)流形勢(shì)和氣候特征。2.3ENSO影響東亞冬季氣候的基本原理ENSO主要通過(guò)海氣相互作用以及大氣遙相關(guān)等機(jī)制來(lái)影響東亞冬季氣候，其過(guò)程涉及復(fù)雜的海洋與大氣相互作用以及大氣環(huán)流的調(diào)整。在正常情況下，熱帶太平洋存在著穩(wěn)定的沃克環(huán)流，其特征是在赤道地區(qū)，空氣在東太平洋下沉，在西太平洋上升，地面盛行偏東風(fēng)，高層為西風(fēng)。這種環(huán)流模式維持著熱帶太平洋地區(qū)的海氣平衡，使得西太平洋暖池區(qū)海溫較高，而東太平洋海溫相對(duì)較低。當(dāng)ENSO事件發(fā)生時(shí)，這種平衡被打破。在厄爾尼諾事件期間，赤道東太平洋海溫異常升高，海氣相互作用發(fā)生顯著變化。海水溫度的異常升高導(dǎo)致海洋向大氣輸送的熱量增加，使得該區(qū)域大氣對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)。這種對(duì)流活動(dòng)的增強(qiáng)改變了沃克環(huán)流的形態(tài)，原本在東太平洋下沉的氣流減弱，甚至出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)，而西太平洋的上升氣流則相對(duì)減弱。這種沃克環(huán)流的異常調(diào)整會(huì)激發(fā)大氣中的遙相關(guān)波列。其中，最顯著的是通過(guò)大氣的羅斯貝波傳播，在西北太平洋地區(qū)形成異常的反氣旋環(huán)流。羅斯貝波是一種在大氣和海洋中傳播的行星尺度波動(dòng)，它的傳播受到地球自轉(zhuǎn)和大氣、海洋的基本狀態(tài)影響。在厄爾尼諾事件中，熱帶太平洋海溫異常所激發(fā)的羅斯貝波，從熱帶地區(qū)向中高緯度地區(qū)傳播，在西北太平洋地區(qū)產(chǎn)生異常的環(huán)流響應(yīng)，形成反氣旋式環(huán)流異常。這個(gè)反氣旋環(huán)流異常對(duì)東亞冬季氣候有著重要影響。它使得東亞地區(qū)的冬季風(fēng)強(qiáng)度和路徑發(fā)生改變。反氣旋的西側(cè)盛行偏南氣流，這股偏南氣流將低緯度的暖濕空氣向北輸送，使得東亞地區(qū)冬季氣溫升高，尤其是在東亞?wèn)|部沿海地區(qū)，暖濕空氣的輸送更為明顯。同時(shí)，反氣旋環(huán)流還會(huì)影響水汽輸送，使得東亞地區(qū)的降水分布發(fā)生變化。在反氣旋的西北側(cè)，水汽輻合增強(qiáng)，可能導(dǎo)致部分地區(qū)降水增加；而在其他區(qū)域，由于環(huán)流異常，水汽輸送受到抑制，降水可能減少。在拉尼娜事件期間，情況則相反。赤道東太平洋海溫異常降低，海洋向大氣輸送的熱量減少，大氣對(duì)流活動(dòng)減弱，沃克環(huán)流增強(qiáng)。這種變化同樣會(huì)激發(fā)大氣遙相關(guān)，在西北太平洋地區(qū)形成異常的氣旋環(huán)流。該氣旋環(huán)流的東側(cè)盛行偏北氣流，將高緯度的冷空氣向南輸送，使得東亞地區(qū)冬季氣溫降低，冬季風(fēng)增強(qiáng)。同時(shí)，氣旋環(huán)流也會(huì)改變水汽輸送路徑，導(dǎo)致東亞地區(qū)降水分布與厄爾尼諾事件期間不同。在氣旋的東南側(cè)，水汽輻合可能增強(qiáng)，降水增加；而在其他區(qū)域，降水則可能減少。此外，ENSO還會(huì)通過(guò)影響其他大氣環(huán)流系統(tǒng)，如副熱帶高壓和極渦，間接影響東亞冬季氣候。在厄爾尼諾事件期間，副熱帶高壓位置和強(qiáng)度可能發(fā)生變化，使得東亞地區(qū)的環(huán)流形勢(shì)更加復(fù)雜。副熱帶高壓的異常變動(dòng)會(huì)影響西風(fēng)帶的位置和強(qiáng)度，進(jìn)而影響冷空氣和暖濕空氣的交匯區(qū)域，對(duì)東亞冬季的氣溫和降水產(chǎn)生影響。極渦是位于極地地區(qū)的冷性低壓系統(tǒng)，它的強(qiáng)度和位置變化也與ENSO有關(guān)。當(dāng)厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，極渦強(qiáng)度可能減弱，位置發(fā)生偏移，這會(huì)改變冷空氣的活動(dòng)路徑和強(qiáng)度，對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生影響。例如，極渦位置的偏移可能導(dǎo)致冷空氣更容易南下影響東亞地區(qū)，造成氣溫異常變化。綜上所述，ENSO通過(guò)海氣相互作用激發(fā)大氣環(huán)流異常，特別是在西北太平洋地區(qū)形成的反氣旋/氣旋環(huán)流異常，以及對(duì)其他大氣環(huán)流系統(tǒng)的影響，改變了東亞地區(qū)的大氣環(huán)流形勢(shì)、熱量和水汽輸送，從而對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生顯著影響。這種影響機(jī)制的復(fù)雜性和多樣性，使得ENSO與東亞冬季氣候之間的關(guān)系成為氣候研究領(lǐng)域的重要課題。三、ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化3.1年代際變化特征分析為深入探究ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化，本研究收集并整理了長(zhǎng)時(shí)間序列的相關(guān)資料，包括1950年至2020年期間的Ni?o-3.4指數(shù)，以此作為ENSO事件的量化指標(biāo)，同時(shí)收集東亞地區(qū)多個(gè)氣象站點(diǎn)的冬季（12月-次年2月）氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)，以及NCEP/DOE再分析資料中的大氣環(huán)流數(shù)據(jù)，如500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)、850hPa風(fēng)場(chǎng)等，以全面反映東亞冬季氣候的特征。首先，對(duì)ENSO事件的年代際變化進(jìn)行分析。通過(guò)計(jì)算Ni?o-3.4指數(shù)的長(zhǎng)期趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)ENSO事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度在不同年代呈現(xiàn)出明顯的波動(dòng)。在20世紀(jì)50-70年代，ENSO事件相對(duì)較弱，發(fā)生頻率較低。例如，這一時(shí)期內(nèi)，強(qiáng)厄爾尼諾事件（Ni?o-3.4指數(shù)峰值超過(guò)1.5℃）和強(qiáng)拉尼娜事件（Ni?o-3.4指數(shù)谷值低于-1.5℃）的發(fā)生次數(shù)較少，多數(shù)ENSO事件的強(qiáng)度處于中等水平。從圖1中可以看出，這一時(shí)期Ni?o-3.4指數(shù)的波動(dòng)范圍相對(duì)較小，整體處于相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)。然而，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，ENSO事件的強(qiáng)度和發(fā)生頻率顯著增加。在80-90年代，出現(xiàn)了多次強(qiáng)厄爾尼諾和強(qiáng)拉尼娜事件。1982-1983年和1997-1998年的厄爾尼諾事件，被認(rèn)為是20世紀(jì)以來(lái)最強(qiáng)的兩次厄爾尼諾事件，Ni?o-3.4指數(shù)峰值分別達(dá)到了2.8℃和2.5℃。在這兩次強(qiáng)厄爾尼諾事件期間，全球氣候出現(xiàn)了顯著異常，東亞地區(qū)的冬季氣候也受到了強(qiáng)烈影響。同樣，在這一時(shí)期，拉尼娜事件的強(qiáng)度也有所增強(qiáng)，如1988-1989年和1998-1999年的拉尼娜事件，Ni?o-3.4指數(shù)谷值分別低至-1.6℃和-1.7℃。進(jìn)入21世紀(jì)后，ENSO事件的強(qiáng)度和頻率依然維持在較高水平，且表現(xiàn)出一定的年代際振蕩特征。在分析ENSO事件年代際變化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究其對(duì)東亞冬季氣溫和降水的影響。通過(guò)對(duì)東亞地區(qū)冬季氣溫?cái)?shù)據(jù)與Ni?o-3.4指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，繪制出不同年代的相關(guān)系數(shù)分布圖（圖2）。在20世紀(jì)50-70年代，厄爾尼諾事件對(duì)東亞冬季氣溫的影響相對(duì)較弱，僅在部分地區(qū)表現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系，如中國(guó)東北地區(qū)和日本部分地區(qū)，相關(guān)系數(shù)在0.2-0.3之間。這表明在這一時(shí)期，厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，這些地區(qū)冬季氣溫有一定程度的升高，但幅度較小。而在拉尼娜事件期間，東亞大部分地區(qū)冬季氣溫與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，其中中國(guó)華北地區(qū)和蒙古國(guó)部分地區(qū)的相關(guān)系數(shù)可達(dá)-0.3--0.4，表明這些地區(qū)在拉尼娜年冬季氣溫會(huì)明顯降低。到了20世紀(jì)80-90年代，隨著ENSO事件強(qiáng)度的增強(qiáng)，其對(duì)東亞冬季氣溫的影響范圍和強(qiáng)度均顯著增加。厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，東亞大部分地區(qū)冬季氣溫與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.4-0.6之間，中國(guó)南方地區(qū)和日本南部的相關(guān)系數(shù)甚至超過(guò)0.6。這意味著在這一時(shí)期的厄爾尼諾年，東亞地區(qū)普遍出現(xiàn)暖冬現(xiàn)象，且升溫幅度較大。在拉尼娜事件期間，東亞地區(qū)冬季氣溫與Ni?o-3.4指數(shù)的負(fù)相關(guān)關(guān)系也更加明顯，大部分地區(qū)的相關(guān)系數(shù)低于-0.4，中國(guó)東北地區(qū)和華北地區(qū)的降溫幅度更為顯著。對(duì)于東亞冬季降水，同樣進(jìn)行了與Ni?o-3.4指數(shù)的相關(guān)分析。在20世紀(jì)50-70年代，厄爾尼諾事件對(duì)東亞冬季降水的影響主要集中在東亞南部地區(qū)，如中國(guó)華南地區(qū)和東南亞部分地區(qū)，這些地區(qū)降水與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.3-0.4之間，表明厄爾尼諾年這些地區(qū)冬季降水有所增加。而在拉尼娜事件期間，東亞南部地區(qū)降水與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在-0.3--0.4之間，降水減少。在東亞北部地區(qū)，降水與ENSO事件的相關(guān)性相對(duì)較弱。進(jìn)入20世紀(jì)80-90年代，ENSO事件對(duì)東亞冬季降水的影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，除了東亞南部地區(qū)降水增加外，中國(guó)長(zhǎng)江流域和日本部分地區(qū)的降水也與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.4-0.5之間。拉尼娜事件期間，東亞大部分地區(qū)降水與Ni?o-3.4指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，其中中國(guó)華北地區(qū)和日本北部的相關(guān)系數(shù)低于-0.4，降水明顯減少。為更直觀地展示ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化趨勢(shì)，繪制了不同年代東亞地區(qū)冬季平均氣溫距平、降水距平與Ni?o-3.4指數(shù)的時(shí)間序列對(duì)比圖（圖3）。從圖中可以清晰地看出，隨著年代的推移，東亞冬季氣候要素與ENSO事件的相關(guān)性逐漸增強(qiáng)，且在不同年代呈現(xiàn)出不同的變化特征。在20世紀(jì)80-90年代以后，這種相關(guān)性的變化更為顯著，反映了ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化趨勢(shì)。綜上所述，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間序列資料的分析，發(fā)現(xiàn)ENSO事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度在不同年代存在顯著變化，且其對(duì)東亞冬季氣溫、降水等要素的影響也呈現(xiàn)出明顯的年代際差異。這些變化特征為進(jìn)一步研究ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化機(jī)理提供了重要的觀測(cè)依據(jù)。3.2影響因素探究3.2.1太平洋年代際振蕩（PDO）的作用太平洋年代際振蕩（PacificDecadalOscillation，PDO）是一種發(fā)生在北太平洋地區(qū)的年代際時(shí)間尺度上的海氣耦合變率現(xiàn)象，它對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系起著重要的調(diào)制作用。PDO存在暖位相和冷位相兩種狀態(tài)，其位相變化會(huì)導(dǎo)致北太平洋海溫分布和大氣環(huán)流的顯著改變。在PDO暖位相期間，北太平洋中高緯度海溫異常偏高，而熱帶太平洋海溫分布也發(fā)生變化，這種海溫異常分布會(huì)影響大氣環(huán)流的基本狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，PDO暖位相時(shí)，中緯度太平洋對(duì)流層溫度梯度發(fā)生改變，使得大氣斜壓性增強(qiáng)。大氣斜壓性的增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)流的波動(dòng)加劇，進(jìn)而影響ENSO信號(hào)在中高緯度地區(qū)的傳播和響應(yīng)。在這種情況下，當(dāng)ENSO事件發(fā)生時(shí)，其激發(fā)的大氣遙相關(guān)波列在傳播過(guò)程中會(huì)受到PDO暖位相背景下大氣環(huán)流異常的影響。例如，厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋環(huán)流異常在PDO暖位相時(shí)可能會(huì)增強(qiáng)并向北擴(kuò)展，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱的程度更為明顯，從而導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季氣溫升高更為顯著。同時(shí)，反氣旋環(huán)流異常的增強(qiáng)和北擴(kuò)也會(huì)改變水汽輸送路徑，使得東亞地區(qū)降水分布的變化更為復(fù)雜。在中國(guó)南方地區(qū)，可能會(huì)因?yàn)樗斔偷脑黾佣邓@著增多；而在其他一些地區(qū)，降水變化則可能受到地形等因素的制約。相反，在PDO冷位相期間，北太平洋中高緯度海溫異常偏低，大氣斜壓性減弱。此時(shí)，ENSO事件激發(fā)的大氣遙相關(guān)波列在傳播過(guò)程中受到的影響與PDO暖位相時(shí)不同。厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋環(huán)流異?？赡軙?huì)減弱且向南收縮，導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱的程度相對(duì)較小，冬季氣溫升高的幅度也會(huì)減小。在降水方面，由于反氣旋環(huán)流異常的減弱和南移，水汽輸送路徑改變，東亞地區(qū)降水分布的變化也會(huì)與PDO暖位相時(shí)有所差異。一些原本在PDO暖位相時(shí)降水增多的地區(qū)，在PDO冷位相時(shí)降水可能減少；而一些地區(qū)的降水變化可能不明顯。PDO還會(huì)影響熱帶太平洋海溫異常的發(fā)展和演變。在PDO暖位相時(shí)，熱帶太平洋海溫異常的發(fā)展可能會(huì)更加有利于ENSO事件的形成和維持，使得ENSO事件的強(qiáng)度增強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。而在PDO冷位相時(shí)，熱帶太平洋海溫異常的發(fā)展可能會(huì)受到抑制，ENSO事件的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間可能會(huì)相對(duì)減弱。這種PDO對(duì)ENSO事件本身的影響，也間接影響了ENSO對(duì)東亞冬季氣候的作用。例如，強(qiáng)ENSO事件在PDO暖位相時(shí)對(duì)東亞冬季氣候的影響更為顯著，而在PDO冷位相時(shí)，由于ENSO事件強(qiáng)度較弱，其對(duì)東亞冬季氣候的影響也相對(duì)較小。3.2.2大西洋多年代際振蕩（AMO）的作用大西洋多年代際振蕩（AtlanticMultidecadalOscillation，AMO）是北大西洋海溫的一種年代際變化信號(hào)，它對(duì)熱帶地區(qū)海溫梯度以及ENSO信號(hào)在東亞地區(qū)的傳播和影響有著重要作用。AMO主要表現(xiàn)為北大西洋海溫在年代際時(shí)間尺度上的冷暖交替變化。當(dāng)AMO處于暖位相時(shí)，北大西洋海溫整體偏高。這種海溫異常會(huì)通過(guò)大氣遙相關(guān)影響熱帶地區(qū)的海溫分布和環(huán)流系統(tǒng)。一方面，AMO暖位相時(shí)，北大西洋海溫偏高會(huì)激發(fā)大氣中的遙相關(guān)波列，使得熱帶太平洋地區(qū)的沃克環(huán)流發(fā)生調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，可能會(huì)導(dǎo)致沃克環(huán)流在熱帶太平洋東部下沉支減弱，上升支增強(qiáng)，進(jìn)而影響熱帶太平洋海溫的分布。這種海溫分布的改變會(huì)與ENSO事件相互作用，改變ENSO信號(hào)的強(qiáng)度和傳播路徑。另一方面，AMO暖位相時(shí)，熱帶地區(qū)海溫梯度發(fā)生變化，這種變化會(huì)影響大氣的垂直運(yùn)動(dòng)和水汽輸送。在東亞地區(qū)，由于熱帶地區(qū)海溫梯度的改變，ENSO事件激發(fā)的大氣遙相關(guān)波列在傳播過(guò)程中受到的影響也會(huì)發(fā)生變化。例如，厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，原本通過(guò)大氣遙相關(guān)在東亞地區(qū)產(chǎn)生的環(huán)流異常和氣候響應(yīng)，在AMO暖位相的背景下可能會(huì)發(fā)生改變?？赡軙?huì)導(dǎo)致西北太平洋反氣旋環(huán)流異常的強(qiáng)度和位置發(fā)生調(diào)整，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)的變化以及氣溫和降水的異常分布與AMO冷位相時(shí)不同。在一些地區(qū)，原本在厄爾尼諾年冬季出現(xiàn)的暖冬和降水增多現(xiàn)象，在AMO暖位相時(shí)可能會(huì)更加明顯；而在另一些地區(qū)，可能會(huì)因?yàn)榄h(huán)流異常的改變而出現(xiàn)相反的變化。當(dāng)AMO處于冷位相時(shí)，北大西洋海溫整體偏低。此時(shí)，對(duì)熱帶地區(qū)海溫梯度和大氣環(huán)流的影響與暖位相時(shí)相反。沃克環(huán)流在熱帶太平洋東部下沉支增強(qiáng)，上升支減弱，熱帶太平洋海溫分布也會(huì)相應(yīng)改變。這種情況下，ENSO信號(hào)在東亞地區(qū)的傳播和影響也會(huì)發(fā)生變化。厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋環(huán)流異常可能會(huì)減弱，東亞地區(qū)冬季風(fēng)的變化以及氣溫和降水的異常分布也會(huì)與AMO暖位相時(shí)有所差異。例如，在一些地區(qū)，原本在厄爾尼諾年冬季出現(xiàn)的暖冬現(xiàn)象，在AMO冷位相時(shí)可能會(huì)減弱甚至消失；降水的變化也可能不明顯或者出現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。此外，AMO還可能通過(guò)影響大西洋風(fēng)暴路徑和北大西洋濤動(dòng)（NorthAtlanticOscillation，NAO）等大氣環(huán)流系統(tǒng)，間接影響ENSO對(duì)東亞冬季氣候的作用。AMO與NAO之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，AMO的位相變化會(huì)影響NAO的強(qiáng)度和位置。而NAO又會(huì)對(duì)歐亞大陸的大氣環(huán)流產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響東亞地區(qū)的冬季氣候。當(dāng)AMO處于暖位相時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致NAO正位相增強(qiáng)，使得歐洲地區(qū)西風(fēng)氣流增強(qiáng)，冷空氣更容易南下影響東亞地區(qū)，從而改變ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響。3.2.3其他可能因素除了PDO和AMO等自然氣候模態(tài)外，人類活動(dòng)相關(guān)的因素，如溫室氣體排放和氣溶膠等，也可能對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的年代際變化產(chǎn)生潛在影響。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，大氣中的溫室氣體排放量不斷增加，其中二氧化碳（CO?）、甲烷（CH?）等溫室氣體的濃度顯著上升。溫室氣體具有吸收和發(fā)射長(zhǎng)波輻射的特性，它們?cè)诖髿庵械脑黾訒?huì)導(dǎo)致地球表面和大氣的能量平衡發(fā)生改變，進(jìn)而影響全球氣候系統(tǒng)。在ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系方面，溫室氣體排放的增加可能會(huì)通過(guò)多種途徑產(chǎn)生影響。一方面，溫室氣體濃度的上升會(huì)導(dǎo)致全球氣溫升高，這種氣候變暖背景可能會(huì)改變熱帶太平洋海溫的平均狀態(tài)和變率。熱帶太平洋海溫的變化又會(huì)影響ENSO事件的發(fā)生頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。例如，一些研究表明，全球氣候變暖可能會(huì)使厄爾尼諾事件的強(qiáng)度增強(qiáng)，發(fā)生頻率增加。而ENSO事件特征的改變必然會(huì)影響其對(duì)東亞冬季氣候的作用。在全球氣候變暖的背景下，厄爾尼諾事件對(duì)東亞冬季氣溫和降水的影響可能會(huì)更加顯著，導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季氣候異常的幅度增大。另一方面，溫室氣體排放還可能影響大氣環(huán)流的基本狀態(tài)。隨著溫室氣體濃度的增加，大氣的垂直結(jié)構(gòu)和水平環(huán)流可能會(huì)發(fā)生改變。這種大氣環(huán)流的變化會(huì)影響ENSO信號(hào)在大氣中的傳播和響應(yīng)。例如，大氣環(huán)流的改變可能會(huì)導(dǎo)致ENSO事件激發(fā)的大氣遙相關(guān)波列的傳播路徑和強(qiáng)度發(fā)生變化，從而改變東亞地區(qū)冬季的環(huán)流形勢(shì)和氣候異常分布。氣溶膠是大氣中懸浮的固態(tài)或液態(tài)顆粒，主要來(lái)源于人類活動(dòng)，如工業(yè)排放、交通運(yùn)輸和生物質(zhì)燃燒等，以及自然過(guò)程，如火山噴發(fā)和沙塵排放等。氣溶膠對(duì)氣候的影響較為復(fù)雜，它可以通過(guò)散射和吸收太陽(yáng)輻射，直接影響地球的能量平衡；還可以作為云凝結(jié)核或冰核，影響云的微物理性質(zhì)和降水過(guò)程，間接影響氣候。在ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系中，氣溶膠可能扮演著重要角色。在東亞地區(qū)，大量的人為氣溶膠排放會(huì)改變?cè)摰貐^(qū)的輻射平衡和大氣邊界層結(jié)構(gòu)。氣溶膠的直接輻射效應(yīng)會(huì)使到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減少，導(dǎo)致地面氣溫降低；而其間接輻射效應(yīng)則可能通過(guò)影響云的形成和發(fā)展，改變?cè)频姆瓷渎屎徒邓?。這些變化會(huì)影響東亞地區(qū)的大氣環(huán)流和能量收支，進(jìn)而影響ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響。例如，在某些情況下，氣溶膠的增加可能會(huì)削弱東亞地區(qū)冬季風(fēng)的強(qiáng)度，使得厄爾尼諾事件對(duì)東亞冬季氣溫的影響減弱。因?yàn)闅馊苣z導(dǎo)致的地面氣溫降低和大氣環(huán)流變化，可能會(huì)抵消一部分厄爾尼諾事件通過(guò)大氣遙相關(guān)引起的氣溫升高效應(yīng)。此外，氣溶膠還可能影響ENSO事件期間的降水分布。在一些地區(qū)，氣溶膠的增加可能會(huì)導(dǎo)致云滴數(shù)濃度增加，云的反射率增強(qiáng)，降水效率降低，從而使得原本在厄爾尼諾事件期間降水增多的地區(qū)降水減少。綜上所述，溫室氣體排放和氣溶膠等人類活動(dòng)相關(guān)因素，以及PDO、AMO等自然氣候模態(tài)，都可能在不同程度上影響ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的年代際變化。這些因素之間相互作用、相互影響，使得ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化機(jī)制變得更加復(fù)雜。深入研究這些因素的作用機(jī)制，對(duì)于準(zhǔn)確理解和預(yù)測(cè)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的變化具有重要意義。3.3典型案例分析選取1976/1977年氣候突變前后的典型ENSO事件，對(duì)其影響東亞冬季氣候的機(jī)制進(jìn)行深入剖析。1976/1977年氣候突變是20世紀(jì)氣候系統(tǒng)的一次重大轉(zhuǎn)變，對(duì)全球氣候產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，在此背景下的ENSO事件與東亞冬季氣候的關(guān)系也具有獨(dú)特性。1972-1973年發(fā)生了一次較強(qiáng)的厄爾尼諾事件，該事件處于1976/1977年氣候突變前。在此次厄爾尼諾事件期間，赤道東太平洋海溫異常升高，Ni?o-3.4指數(shù)峰值達(dá)到了1.8℃。通過(guò)分析同期東亞地區(qū)的氣候資料，發(fā)現(xiàn)東亞地區(qū)冬季氣溫出現(xiàn)了顯著異常。中國(guó)大部分地區(qū)冬季氣溫較常年偏高，其中東北地區(qū)平均氣溫升高幅度超過(guò)2℃。從大氣環(huán)流角度來(lái)看，厄爾尼諾事件激發(fā)了大氣中的遙相關(guān)波列，在西北太平洋地區(qū)形成了異常的反氣旋環(huán)流。該反氣旋環(huán)流的西側(cè)盛行偏南氣流，將低緯度的暖濕空氣向北輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，氣溫升高。在降水方面，中國(guó)華南地區(qū)冬季降水明顯增多，較常年同期增加了30%-50%。這是因?yàn)榉礆庑h(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得更多的水汽被輸送到華南地區(qū)，水汽輻合增強(qiáng)，從而導(dǎo)致降水增加。而在1982-1983年發(fā)生了一次更為強(qiáng)烈的厄爾尼諾事件，此次事件處于1976/1977年氣候突變后。該厄爾尼諾事件的Ni?o-3.4指數(shù)峰值高達(dá)2.8℃，是20世紀(jì)以來(lái)最強(qiáng)的厄爾尼諾事件之一。在這一事件影響下，東亞地區(qū)冬季氣候異常更為顯著。東亞大部分地區(qū)冬季氣溫異常偏高，中國(guó)南方地區(qū)平均氣溫升高幅度超過(guò)3℃，日本南部地區(qū)氣溫升高也較為明顯。大氣環(huán)流方面，西北太平洋地區(qū)的反氣旋環(huán)流異常更為強(qiáng)盛，其影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。反氣旋環(huán)流不僅使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)顯著減弱，還改變了西風(fēng)帶的位置和強(qiáng)度。西風(fēng)帶的異常變動(dòng)使得冷空氣難以南下影響東亞地區(qū)，進(jìn)一步加劇了東亞地區(qū)的暖冬現(xiàn)象。在降水方面，中國(guó)長(zhǎng)江流域和日本部分地區(qū)冬季降水大幅增加，長(zhǎng)江流域部分地區(qū)降水較常年同期增加了50%以上。這是由于反氣旋環(huán)流異常強(qiáng)盛，水汽輸送更為強(qiáng)烈，大量水汽在長(zhǎng)江流域和日本部分地區(qū)輻合，導(dǎo)致降水異常增多。對(duì)比這兩次典型的厄爾尼諾事件對(duì)東亞冬季氣候的影響，可以發(fā)現(xiàn)1976/1977年氣候突變后，ENSO事件對(duì)東亞冬季氣候的影響強(qiáng)度和范圍都有所增加。這種變化可能與氣候突變后太平洋年代際振蕩（PDO）等氣候模態(tài)的位相轉(zhuǎn)變有關(guān)。1976/1977年之后，PDO進(jìn)入暖位相，北太平洋海溫分布和大氣環(huán)流背景發(fā)生改變，使得ENSO事件激發(fā)的大氣遙相關(guān)響應(yīng)更為強(qiáng)烈，進(jìn)而導(dǎo)致其對(duì)東亞冬季氣候的影響更為顯著。對(duì)于拉尼娜事件，選取1973-1974年和1988-1989年的事件進(jìn)行分析。1973-1974年的拉尼娜事件處于1976/1977年氣候突變前，赤道東太平洋海溫異常降低，Ni?o-3.4指數(shù)谷值低至-1.5℃。在此次拉尼娜事件期間，東亞地區(qū)冬季氣溫普遍偏低，中國(guó)華北地區(qū)平均氣溫較常年同期降低了1-2℃。大氣環(huán)流上，西北太平洋地區(qū)形成了異常的氣旋環(huán)流，其東側(cè)盛行偏北氣流，將高緯度的冷空氣向南輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)增強(qiáng)，氣溫降低。在降水方面，中國(guó)華南地區(qū)冬季降水明顯減少，較常年同期減少了20%-30%。這是因?yàn)闅庑h(huán)流影響了水汽輸送，使得水汽難以到達(dá)華南地區(qū)，導(dǎo)致降水減少。1988-1989年的拉尼娜事件處于1976/1977年氣候突變后，Ni?o-3.4指數(shù)谷值達(dá)到-1.6℃。在這一事件影響下，東亞地區(qū)冬季氣候異常更為明顯。東亞大部分地區(qū)冬季氣溫顯著降低，中國(guó)東北地區(qū)平均氣溫較常年同期降低了3℃以上。大氣環(huán)流中，西北太平洋地區(qū)的氣旋環(huán)流異常更為強(qiáng)盛，東亞地區(qū)冬季風(fēng)顯著增強(qiáng)。冷空氣的強(qiáng)烈南下使得東亞地區(qū)氣溫大幅下降。在降水方面，中國(guó)華北地區(qū)和日本北部冬季降水明顯減少，華北地區(qū)部分地區(qū)降水較常年同期減少了40%以上。這是由于氣旋環(huán)流異常強(qiáng)盛，水汽輸送路徑改變，使得這些地區(qū)水汽輻合減少，降水大幅下降。通過(guò)對(duì)這兩組典型的拉尼娜事件分析，同樣可以看出1976/1977年氣候突變后，拉尼娜事件對(duì)東亞冬季氣候的影響強(qiáng)度和范圍有所增加。這也進(jìn)一步表明，1976/1977年氣候突變改變了ENSO與東亞冬季氣候之間的關(guān)系，這種變化可能受到多種氣候模態(tài)相互作用以及大氣環(huán)流背景變化的影響。深入研究這些典型案例，有助于更全面地理解ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際變化及其機(jī)制。四、ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的次季節(jié)變化4.1次季節(jié)變化特征識(shí)別為了深入了解ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的次季節(jié)變化，本研究運(yùn)用高分辨率的NCEP/DOE再分析資料，其時(shí)間分辨率為每日，空間分辨率達(dá)2.5°×2.5°，以及NOAA擴(kuò)展重建海表面溫度（ERSST）資料，該資料同樣具有較高的時(shí)間分辨率，能夠精確捕捉海溫的短期變化。選取1980年至2020年的冬季（12月-次年2月）數(shù)據(jù)作為研究樣本，以全面分析ENSO在不同次季節(jié)階段對(duì)東亞冬季氣候的影響。將冬季劃分為早冬（12月1日-12月20日）、隆冬（1月1日-1月20日）和晚冬（2月1日-2月20日）三個(gè)時(shí)段，這樣的劃分既能體現(xiàn)冬季不同階段的氣候特征差異，又便于分析ENSO影響在次季節(jié)尺度上的變化。對(duì)于ENSO事件的定義，采用Ni?o-3.4指數(shù)，當(dāng)該指數(shù)連續(xù)5周超過(guò)0.5℃時(shí)，判定為厄爾尼諾事件；當(dāng)該指數(shù)連續(xù)5周低于-0.5℃時(shí)，判定為拉尼娜事件。首先，針對(duì)厄爾尼諾事件，分析不同時(shí)段東亞地區(qū)氣溫的變化特征。在早冬，通過(guò)對(duì)厄爾尼諾年早冬氣溫距平的合成分析發(fā)現(xiàn)，東亞地區(qū)中南部大部分地區(qū)呈現(xiàn)出明顯的正距平，即氣溫較常年同期偏高。其中，中國(guó)南方地區(qū)和日本南部的氣溫距平可達(dá)1-2℃。從環(huán)流形勢(shì)來(lái)看，早冬期間，厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋環(huán)流異常顯著，其西側(cè)的偏南氣流將低緯度的暖濕空氣向北輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，氣溫升高。這種環(huán)流異常在850hPa風(fēng)場(chǎng)和500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)上表現(xiàn)明顯，反氣旋環(huán)流中心位于菲律賓以東洋面，其影響范圍覆蓋了東亞大部分地區(qū)。進(jìn)入隆冬，厄爾尼諾事件對(duì)東亞地區(qū)氣溫的影響出現(xiàn)了一定變化。雖然東亞地區(qū)整體仍以偏暖為主，但暖中心位置有所偏移，且部分地區(qū)的增溫幅度減小。中國(guó)長(zhǎng)江流域和日本中部地區(qū)的氣溫距平相對(duì)早冬有所減小，而中國(guó)東北地區(qū)的氣溫距平則略有增加。在環(huán)流方面，西北太平洋反氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置也發(fā)生了改變。反氣旋環(huán)流中心略微南移，強(qiáng)度有所減弱，這導(dǎo)致其對(duì)東亞地區(qū)的影響范圍和強(qiáng)度有所調(diào)整。同時(shí)，在1月中下旬，研究發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)顯著的、持續(xù)十天左右的ENSO影響中斷期。在此期間，東亞地區(qū)的氣溫、降水等氣候要素出現(xiàn)異常波動(dòng)，與厄爾尼諾事件的傳統(tǒng)影響特征不符。進(jìn)一步分析表明，這一中斷主要是由ENSO相關(guān)的北大西洋濤動(dòng)（NAO）在大約一周前的1月初發(fā)生了顯著的位相急轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的。在急流經(jīng)向切變1月初氣候態(tài)減弱的觸發(fā)下，NAO響應(yīng)發(fā)生了由正到負(fù)的位相急轉(zhuǎn)，隨后異常信號(hào)隨Rossby波在歐亞大陸中緯度逐漸東傳，引起大氣環(huán)流異常的快速調(diào)整，包括西伯利亞高壓增強(qiáng)、東亞大槽加深等，這些異常變化加強(qiáng)了東亞沿岸的北風(fēng)異常，而傳統(tǒng)的西北太平洋反氣旋此時(shí)減弱、南移，對(duì)東亞地區(qū)的直接影響很小，因此導(dǎo)致了ENSO對(duì)東亞氣候影響的中斷，甚至反轉(zhuǎn)。到了晚冬，厄爾尼諾事件對(duì)東亞地區(qū)氣溫的影響又呈現(xiàn)出不同特點(diǎn)。東亞地區(qū)的偏暖范圍有所縮小，主要集中在中國(guó)南方部分地區(qū)和東南亞一帶。中國(guó)長(zhǎng)江流域的氣溫距平逐漸減小，而華南地區(qū)的氣溫距平仍維持在較高水平。在環(huán)流上，西北太平洋反氣旋環(huán)流進(jìn)一步減弱，其對(duì)東亞地區(qū)的影響也相應(yīng)減小。此時(shí)，其他大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化對(duì)東亞地區(qū)氣候的影響相對(duì)增強(qiáng)。對(duì)于降水，在厄爾尼諾事件的早冬，東亞地區(qū)降水分布也呈現(xiàn)出明顯的異常特征。通過(guò)對(duì)厄爾尼諾年早冬降水距平的合成分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)南方地區(qū)和日本南部降水明顯增多，降水距平可達(dá)20-50毫米。這是由于西北太平洋反氣旋環(huán)流異常導(dǎo)致水汽輸送路徑改變，大量水汽被輸送到這些地區(qū)，水汽輻合增強(qiáng)，從而導(dǎo)致降水增加。在隆冬，雖然中國(guó)南方部分地區(qū)降水仍然偏多，但降水增加的幅度有所減小。同時(shí)，在1月中下旬的ENSO影響中斷期，降水也出現(xiàn)了異常變化，部分原本降水偏多的地區(qū)降水減少，而一些地區(qū)則出現(xiàn)降水增多的情況。這與NAO位相急轉(zhuǎn)引起的大氣環(huán)流異常調(diào)整密切相關(guān)。到了晚冬，東亞地區(qū)降水異常的范圍和強(qiáng)度進(jìn)一步減小，降水分布逐漸恢復(fù)到接近常年的狀態(tài)。在拉尼娜事件中，不同時(shí)段的氣溫和降水變化也具有明顯特征。早冬時(shí)，通過(guò)對(duì)拉尼娜年早冬氣溫距平的合成分析可知，東亞地區(qū)大部分地區(qū)氣溫較常年同期偏低，呈現(xiàn)出負(fù)距平。其中，中國(guó)華北地區(qū)和日本北部的氣溫距平可達(dá)-1--2℃。這是因?yàn)槔崮仁录ぐl(fā)的西北太平洋氣旋環(huán)流異常，其東側(cè)的偏北氣流將高緯度的冷空氣向南輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)增強(qiáng)，氣溫降低。在環(huán)流形勢(shì)上，850hPa風(fēng)場(chǎng)和500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)顯示，西北太平洋氣旋環(huán)流中心位于日本以東洋面，其影響范圍覆蓋了東亞大部分地區(qū)。在降水方面，早冬時(shí)東亞地區(qū)降水分布也發(fā)生明顯變化，中國(guó)南方地區(qū)降水較常年同期減少，降水距平可達(dá)-20--50毫米。這是由于西北太平洋氣旋環(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得水汽難以到達(dá)中國(guó)南方地區(qū)，導(dǎo)致降水減少。進(jìn)入隆冬，拉尼娜事件對(duì)東亞地區(qū)氣溫和降水的影響也有所變化。氣溫方面，雖然東亞地區(qū)整體仍以偏冷為主，但冷中心位置有所變化，部分地區(qū)的降溫幅度減小。中國(guó)東北地區(qū)的氣溫距平相對(duì)早冬有所減小，而日本北部的降溫幅度則略有增加。在環(huán)流上，西北太平洋氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置也發(fā)生了調(diào)整。氣旋環(huán)流中心略微西移，強(qiáng)度有所增強(qiáng)，這導(dǎo)致其對(duì)東亞地區(qū)的影響范圍和強(qiáng)度有所改變。同樣在1月中下旬，拉尼娜事件期間也存在ENSO影響中斷期，此時(shí)東亞地區(qū)的氣溫和降水出現(xiàn)異常波動(dòng)，與拉尼娜事件的傳統(tǒng)影響特征不同。這同樣是由于NAO位相急轉(zhuǎn)引起的大氣環(huán)流異常調(diào)整所致。在降水方面，隆冬時(shí)中國(guó)南方部分地區(qū)降水仍然偏少，但降水減少的幅度有所減小。同時(shí)，在1月中下旬的中斷期，降水分布也出現(xiàn)異常變化。晚冬時(shí)，拉尼娜事件對(duì)東亞地區(qū)氣溫和降水的影響逐漸減弱。東亞地區(qū)的偏冷范圍縮小，部分地區(qū)氣溫逐漸恢復(fù)到接近常年水平。中國(guó)華北地區(qū)的氣溫距平逐漸減小，而日本北部的氣溫仍略低于常年。在降水方面，東亞地區(qū)降水異常的范圍和強(qiáng)度進(jìn)一步減小，降水分布逐漸接近常年?duì)顟B(tài)。通過(guò)對(duì)高分辨率資料的詳細(xì)分析，確定了ENSO影響東亞冬季氣候的次季節(jié)變化關(guān)鍵時(shí)段，即1月中下旬的ENSO影響中斷期，以及早冬、隆冬和晚冬不同時(shí)段的氣候響應(yīng)特征。這些結(jié)果為深入研究ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的次季節(jié)變化機(jī)理提供了重要的觀測(cè)依據(jù)。4.2隆冬中斷現(xiàn)象研究4.2.1中斷現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)在對(duì)ENSO影響東亞冬季氣候的次季節(jié)變化研究中，科研人員意外發(fā)現(xiàn)，在1月中下旬，ENSO對(duì)東亞冬季風(fēng)的影響存在顯著的中斷現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)源于對(duì)長(zhǎng)時(shí)間序列的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率分析，通過(guò)對(duì)1980-2020年期間的ENSO指數(shù)（以Ni?o-3.4指數(shù)為代表）與東亞地區(qū)冬季氣候要素（包括氣溫、降水、季風(fēng)指數(shù)等）的逐日演變數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的對(duì)比和合成分析，發(fā)現(xiàn)這一時(shí)段內(nèi)的氣候響應(yīng)與ENSO在其他時(shí)段的影響呈現(xiàn)出明顯差異。在厄爾尼諾年，從氣溫變化來(lái)看，通常情況下，厄爾尼諾事件會(huì)使得東亞地區(qū)冬季氣溫升高，在早冬和晚冬時(shí)段，這一特征較為明顯。但在1月中下旬，東亞地區(qū)的氣溫異常分布發(fā)生了顯著變化。原本在早冬呈現(xiàn)出明顯正距平（氣溫偏高）的中國(guó)南方和日本南部地區(qū)，此時(shí)氣溫距平明顯減小，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)短暫的負(fù)距平（氣溫偏低）。以中國(guó)南方某區(qū)域?yàn)槔缍瑫r(shí)該區(qū)域平均氣溫較常年同期偏高1.5-2.5℃，而在1月中下旬，氣溫較常年同期僅偏高0.5-1℃，個(gè)別年份甚至出現(xiàn)了0.5℃左右的偏低情況。在降水方面，厄爾尼諾年早冬，中國(guó)南方和日本南部降水明顯增多，降水距平可達(dá)20-50毫米。然而在1月中下旬，這些地區(qū)的降水距平顯著減小，部分地區(qū)降水甚至較常年同期減少，如中國(guó)南方某沿海城市，早冬降水較常年同期增加了30毫米左右，而在1月中下旬，降水較常年同期減少了10-15毫米。在拉尼娜年，同樣存在類似的異常變化。正常情況下，拉尼娜事件會(huì)導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季氣溫降低，早冬時(shí)，中國(guó)華北和日本北部地區(qū)氣溫明顯偏低，呈現(xiàn)出明顯的負(fù)距平。但在1月中下旬，這些地區(qū)的降溫幅度減小，部分地區(qū)氣溫甚至出現(xiàn)短暫回升。例如，中國(guó)華北某地區(qū)早冬平均氣溫較常年同期偏低1.5-2.5℃，而在1月中下旬，氣溫較常年同期僅偏低0.5-1.5℃。在降水方面，拉尼娜年早冬，中國(guó)南方地區(qū)降水較常年同期減少，降水距平可達(dá)-20--50毫米。但在1月中下旬，該地區(qū)降水減少的幅度減小，部分地區(qū)降水甚至出現(xiàn)增多的情況。如中國(guó)南方某內(nèi)陸城市，早冬降水較常年同期減少了35毫米左右，而在1月中下旬，降水較常年同期僅減少15-20毫米，個(gè)別年份還出現(xiàn)了5-10毫米的增多。通過(guò)對(duì)多個(gè)厄爾尼諾年和拉尼娜年的綜合分析，進(jìn)一步確認(rèn)了這種在1月中下旬出現(xiàn)的ENSO影響中斷現(xiàn)象具有普遍性和顯著性。無(wú)論是從氣溫、降水還是季風(fēng)指數(shù)等多個(gè)氣候要素來(lái)看，這一時(shí)段的氣候異常變化都明顯偏離了ENSO在其他時(shí)段對(duì)東亞冬季氣候的傳統(tǒng)影響模式。這種中斷現(xiàn)象在不同強(qiáng)度的ENSO事件中均有體現(xiàn)，且在不同年份之間具有一定的相似性和重復(fù)性，并非偶然的氣候波動(dòng)。4.2.2影響機(jī)制分析經(jīng)過(guò)深入研究，發(fā)現(xiàn)北大西洋濤動(dòng)（NAO）位相的急劇轉(zhuǎn)變?cè)贓NSO影響中斷中起到了關(guān)鍵作用。NAO是北大西洋地區(qū)大氣環(huán)流的一種重要模態(tài)，表現(xiàn)為亞速爾高壓與冰島低壓之間氣壓差的變化，其位相變化會(huì)對(duì)北半球的大氣環(huán)流和氣候產(chǎn)生廣泛影響。在厄爾尼諾年冬季，大約在1月初，NAO會(huì)發(fā)生從正位相到負(fù)位相的顯著位相急轉(zhuǎn)。這一轉(zhuǎn)變主要是由急流經(jīng)向切變?cè)?月初的氣候態(tài)減弱所觸發(fā)的。急流經(jīng)向切變的減弱改變了大氣的動(dòng)力條件，使得ENSO相關(guān)的大氣遙相關(guān)波列在傳播過(guò)程中發(fā)生變化。具體來(lái)說(shuō)，在1月初之前，厄爾尼諾事件激發(fā)的大氣遙相關(guān)波列使得NAO處于正位相，此時(shí)北大西洋地區(qū)的環(huán)流形勢(shì)有利于極地冷空氣向歐洲地區(qū)輸送，而對(duì)東亞地區(qū)的影響相對(duì)較小。但隨著1月初急流經(jīng)向切變的減弱，NAO響應(yīng)發(fā)生了位相急轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)為負(fù)位相。NAO負(fù)位相的出現(xiàn)引發(fā)了一系列大氣環(huán)流的快速調(diào)整。異常信號(hào)隨Rossby波在歐亞大陸中緯度逐漸東傳，導(dǎo)致西伯利亞高壓增強(qiáng)，其勢(shì)力范圍擴(kuò)大，中心氣壓值升高，使得冷空氣更易南下。東亞大槽也隨之加深，槽線位置進(jìn)一步向南延伸。這種環(huán)流異常變化加強(qiáng)了東亞沿岸的北風(fēng)異常，使得來(lái)自高緯度的冷空氣能夠更強(qiáng)勁地影響東亞地區(qū)。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的由厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋此時(shí)卻減弱、南移。西北太平洋反氣旋的減弱使其對(duì)東亞地區(qū)的暖濕空氣輸送能力下降，而南移則導(dǎo)致其對(duì)東亞地區(qū)的直接影響范圍縮小。原本由反氣旋環(huán)流帶來(lái)的暖濕空氣與南下冷空氣的交匯格局被打破，東亞地區(qū)的氣溫和降水等氣候要素也隨之發(fā)生異常變化，進(jìn)而導(dǎo)致了ENSO對(duì)東亞氣候影響的中斷，甚至在某些氣候要素上出現(xiàn)與厄爾尼諾傳統(tǒng)影響相反的變化。在拉尼娜年冬季，同樣是由于1月初NAO的位相急轉(zhuǎn)引發(fā)了大氣環(huán)流的調(diào)整，導(dǎo)致拉尼娜對(duì)東亞冬季氣候的影響在1月中下旬出現(xiàn)中斷。在拉尼娜事件中，原本激發(fā)的西北太平洋氣旋環(huán)流在1月中下旬受到NAO位相轉(zhuǎn)變引發(fā)的大氣環(huán)流調(diào)整的影響，氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置發(fā)生改變。這種改變使得其對(duì)東亞地區(qū)的冷空氣輸送和水汽輸送格局發(fā)生變化，從而導(dǎo)致東亞地區(qū)的氣溫和降水等氣候要素出現(xiàn)異常波動(dòng)，偏離了拉尼娜事件在其他時(shí)段對(duì)東亞冬季氣候的傳統(tǒng)影響模式。NAO負(fù)位相異常信號(hào)在持續(xù)十天左右后逐漸減弱。隨著NAO負(fù)位相異常信號(hào)的減弱，大氣環(huán)流逐漸恢復(fù)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，ENSO通過(guò)西北太平洋反氣旋/氣旋對(duì)東亞冬季風(fēng)的傳統(tǒng)影響也逐漸恢復(fù)。東亞地區(qū)的氣候要素再次呈現(xiàn)出與ENSO事件傳統(tǒng)影響模式較為一致的變化特征。綜上所述，NAO位相急轉(zhuǎn)通過(guò)引發(fā)大氣環(huán)流的快速調(diào)整，改變了東亞地區(qū)的冷暖空氣和水汽輸送格局，從而導(dǎo)致了ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響在1月中下旬的中斷現(xiàn)象。這種機(jī)制的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步豐富了對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的認(rèn)識(shí)，為提高東亞冬季氣候的次季節(jié)預(yù)測(cè)能力提供了重要的理論依據(jù)。4.3其他次季節(jié)變化特征及機(jī)制除了1月中下旬的隆冬中斷現(xiàn)象外，ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響在次季節(jié)尺度上還存在其他顯著的變化特征，這些特征與大氣內(nèi)部變率、行星波活動(dòng)等密切相關(guān)。在氣溫方面，除了早冬、隆冬和晚冬不同時(shí)段整體的氣溫異常變化外，還存在階段性的冷暖波動(dòng)。在厄爾尼諾事件期間，通過(guò)對(duì)逐日氣溫距平的分析發(fā)現(xiàn)，除了在早冬開(kāi)始出現(xiàn)明顯的氣溫偏高趨勢(shì)外，在12月下旬到1月初以及2月上旬，還存在一些相對(duì)較短時(shí)間尺度（5-10天）的氣溫異常波動(dòng)。在12月下旬到1月初，部分年份會(huì)出現(xiàn)短暫的氣溫下降，雖然整體上厄爾尼諾年?yáng)|亞地區(qū)冬季氣溫偏高，但在這一階段，由于大氣內(nèi)部的短期變率，一些地區(qū)的氣溫距平會(huì)出現(xiàn)短暫的減小甚至轉(zhuǎn)為負(fù)距平。例如，在中國(guó)南方某區(qū)域，在厄爾尼諾年12月上旬到中旬，平均氣溫較常年同期偏高1.5-2℃，但在12月下旬到1月初，氣溫距平減小至0.5-1℃，個(gè)別年份甚至出現(xiàn)了0.5℃左右的偏低情況。這一現(xiàn)象與大氣內(nèi)部的波動(dòng)過(guò)程有關(guān)，可能是由于中高緯度地區(qū)的冷空氣活動(dòng)增強(qiáng)，雖然厄爾尼諾事件使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，但在特定時(shí)段，中高緯度的冷空氣仍然能夠南下影響東亞部分地區(qū)，導(dǎo)致氣溫出現(xiàn)短暫下降。而在2月上旬，部分年份又會(huì)出現(xiàn)氣溫異常升高的情況，氣溫距平進(jìn)一步增大。這可能是由于大氣環(huán)流的調(diào)整，使得西北太平洋反氣旋環(huán)流對(duì)東亞地區(qū)的影響再次增強(qiáng)，暖濕空氣輸送更加明顯，導(dǎo)致氣溫升高。在拉尼娜事件期間，氣溫也存在類似的階段性變化。在早冬開(kāi)始，東亞地區(qū)氣溫呈現(xiàn)明顯的偏低趨勢(shì)，但在12月下旬到1月初以及2月上旬，也會(huì)出現(xiàn)一些氣溫異常波動(dòng)。在12月下旬到1月初，部分地區(qū)的降溫幅度會(huì)有所減小，出現(xiàn)短暫的氣溫回升。例如，在中國(guó)華北某地區(qū)，在拉尼娜年12月上旬到中旬，平均氣溫較常年同期偏低1.5-2℃，但在12月下旬到1月初，氣溫距平減小至0.5-1℃。這可能是由于大氣內(nèi)部的低頻振蕩，使得冷空氣南下的強(qiáng)度和路徑發(fā)生變化，導(dǎo)致部分地區(qū)氣溫出現(xiàn)短暫回升。而在2月上旬，部分地區(qū)的氣溫又會(huì)進(jìn)一步降低，降溫幅度增大。這可能是由于拉尼娜事件激發(fā)的西北太平洋氣旋環(huán)流在這一時(shí)期對(duì)東亞地區(qū)的影響增強(qiáng)，冷空氣輸送更為強(qiáng)烈，導(dǎo)致氣溫進(jìn)一步下降。在降水方面，除了整體的降水異常分布變化外，也存在次季節(jié)尺度的階段性變化。在厄爾尼諾事件期間，早冬中國(guó)南方和日本南部降水明顯增多，但在12月下旬到1月初以及2月上旬，降水也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。在12月下旬到1月初，部分地區(qū)降水會(huì)出現(xiàn)短暫減少，雖然整體上降水偏多，但在這一階段，由于大氣內(nèi)部的水汽輸送變化，一些地區(qū)的降水距平會(huì)減小。例如，在中國(guó)南方某沿海城市，在厄爾尼諾年12月上旬到中旬，降水較常年同期增加了20-30毫米，但在12月下旬到1月初，降水距平減小至5-10毫米。這可能是由于大氣中水汽輸送路徑的短期調(diào)整，使得原本輸送到這些地區(qū)的水汽減少，導(dǎo)致降水減少。而在2月上旬，部分地區(qū)降水又會(huì)再次增多，降水距平增大。這可能是由于大氣環(huán)流的變化，使得水汽輸送再次增強(qiáng)，更多的水汽被輸送到這些地區(qū)，導(dǎo)致降水增多。在拉尼娜事件期間，降水同樣存在階段性變化。早冬中國(guó)南方地區(qū)降水較常年同期減少，但在12月下旬到1月初以及2月上旬，降水情況也會(huì)發(fā)生改變。在12月下旬到1月初，部分地區(qū)降水減少的幅度會(huì)有所減小，甚至出現(xiàn)短暫的降水增多。例如，在中國(guó)南方某內(nèi)陸城市，在拉尼娜年12月上旬到中旬，降水較常年同期減少了25-35毫米，但在12月下旬到1月初，降水距平減小至10-15毫米，個(gè)別年份還出現(xiàn)了5-10毫米的增多。這可能是由于大氣內(nèi)部的水汽輸送變化以及大氣環(huán)流的短期調(diào)整，使得原本減少的降水在這一階段有所恢復(fù)。而在2月上旬，部分地區(qū)降水又會(huì)進(jìn)一步減少，降水距平增大。這可能是由于拉尼娜事件激發(fā)的西北太平洋氣旋環(huán)流對(duì)水汽輸送的影響在這一時(shí)期增強(qiáng)，使得水汽更難到達(dá)這些地區(qū)，導(dǎo)致降水進(jìn)一步減少。這些氣溫和降水的階段性變化與大氣內(nèi)部變率密切相關(guān)。大氣內(nèi)部存在多種時(shí)間尺度的波動(dòng)和振蕩，如準(zhǔn)雙周振蕩（QBWO）、季節(jié)內(nèi)振蕩（MJO）等。準(zhǔn)雙周振蕩是指大氣環(huán)流和天氣系統(tǒng)在10-20天時(shí)間尺度上的周期性變化，它會(huì)影響冷空氣和暖濕空氣的活動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致氣溫和降水的階段性變化。在厄爾尼諾事件期間，準(zhǔn)雙周振蕩可能會(huì)使得西北太平洋反氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置在次季節(jié)尺度上發(fā)生波動(dòng)，從而影響暖濕空氣的輸送，導(dǎo)致氣溫和降水出現(xiàn)階段性變化。季節(jié)內(nèi)振蕩是指大氣環(huán)流和熱帶地區(qū)對(duì)流活動(dòng)在30-90天時(shí)間尺度上的變化，它會(huì)通過(guò)影響大氣環(huán)流和水汽輸送，對(duì)東亞地區(qū)的氣溫和降水產(chǎn)生影響。在拉尼娜事件期間，季節(jié)內(nèi)振蕩可能會(huì)改變西北太平洋氣旋環(huán)流的活動(dòng)，進(jìn)而影響冷空氣的南下和水汽的輸送，導(dǎo)致氣溫和降水出現(xiàn)階段性變化。行星波活動(dòng)在ENSO影響東亞冬季氣候的次季節(jié)變化中也起著重要作用。行星波是指在大氣中傳播的大尺度波動(dòng)，其波長(zhǎng)與地球半徑相當(dāng)或大于地球半徑。在厄爾尼諾事件期間，熱帶太平洋海溫異常會(huì)激發(fā)行星波，這些行星波在傳播過(guò)程中會(huì)與東亞地區(qū)的大氣環(huán)流相互作用。在12月下旬到1月初，行星波的傳播可能會(huì)導(dǎo)致東亞地區(qū)的大氣環(huán)流出現(xiàn)調(diào)整，使得冷空氣能夠南下影響部分地區(qū)，導(dǎo)致氣溫出現(xiàn)短暫下降。而在2月上旬，行星波的傳播又可能會(huì)使得西北太平洋反氣旋環(huán)流對(duì)東亞地區(qū)的影響增強(qiáng)，導(dǎo)致氣溫升高。在降水方面，行星波活動(dòng)會(huì)影響水汽的輸送和輻合，從而導(dǎo)致降水的階段性變化。在拉尼娜事件期間，行星波活動(dòng)同樣會(huì)對(duì)東亞地區(qū)的氣溫和降水產(chǎn)生影響，通過(guò)改變大氣環(huán)流和水汽輸送，導(dǎo)致氣溫和降水出現(xiàn)階段性的波動(dòng)。五、ENSO影響東亞冬季氣候的綜合機(jī)理分析5.1大氣環(huán)流異常的作用ENSO事件通過(guò)激發(fā)大氣環(huán)流異常，對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生顯著影響，其中西北太平洋反氣旋/氣旋、東亞大槽和西伯利亞高壓等大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化起著關(guān)鍵作用。在厄爾尼諾事件期間，熱帶太平洋海溫異常升高，海氣相互作用導(dǎo)致大氣環(huán)流發(fā)生顯著調(diào)整。最為顯著的是在西北太平洋地區(qū)形成異常的反氣旋環(huán)流。這種反氣旋環(huán)流的形成與熱帶太平洋海溫異常激發(fā)的大氣遙相關(guān)密切相關(guān)。熱帶太平洋海溫異常使得該區(qū)域大氣對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，通過(guò)大氣的羅斯貝波傳播，在西北太平洋地區(qū)產(chǎn)生異常的環(huán)流響應(yīng)。羅斯貝波是一種在大氣和海洋中傳播的行星尺度波動(dòng)，它的傳播受到地球自轉(zhuǎn)和大氣、海洋基本狀態(tài)的影響。在厄爾尼諾事件中，熱帶太平洋海溫異常所激發(fā)的羅斯貝波，從熱帶地區(qū)向中高緯度地區(qū)傳播，在西北太平洋地區(qū)產(chǎn)生反氣旋式環(huán)流異常。西北太平洋反氣旋環(huán)流異常對(duì)東亞冬季氣候的影響十分顯著。反氣旋環(huán)流的西側(cè)盛行偏南氣流，這股偏南氣流將低緯度的暖濕空氣向北輸送至東亞地區(qū)。暖濕空氣的輸送使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，因?yàn)槎撅L(fēng)的本質(zhì)是來(lái)自高緯度的冷空氣南下，而偏南氣流帶來(lái)的暖濕空氣與冷空氣相互作用，削弱了冷空氣的勢(shì)力，從而導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季氣溫升高。在降水方面，反氣旋環(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得更多的水汽被輸送到東亞部分地區(qū)，水汽輻合增強(qiáng)，導(dǎo)致這些地區(qū)降水增加。例如，中國(guó)南方地區(qū)和日本南部在厄爾尼諾年冬季降水明顯增多，這與西北太平洋反氣旋環(huán)流異常導(dǎo)致的水汽輸送變化密切相關(guān)。東亞大槽是東亞冬季重要的大氣環(huán)流系統(tǒng)，它的變化也受到ENSO事件的影響。在厄爾尼諾事件期間，東亞大槽的強(qiáng)度和位置會(huì)發(fā)生改變。由于西北太平洋反氣旋環(huán)流異常的作用，東亞大槽的槽線位置可能會(huì)向西偏移，強(qiáng)度可能會(huì)減弱。東亞大槽強(qiáng)度和位置的改變會(huì)影響冷空氣的南下路徑和強(qiáng)度。當(dāng)東亞大槽減弱且西移時(shí)，冷空氣南下受到一定阻礙，難以深入東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季氣溫升高。同時(shí)，東亞大槽的變化還會(huì)影響水汽輸送和降水分布。槽線位置的改變會(huì)導(dǎo)致水汽輸送路徑發(fā)生變化，原本在大槽東側(cè)輻合的水汽可能會(huì)因?yàn)榇蟛畚恢玫母淖兌谄渌麉^(qū)域輻合，從而影響東亞地區(qū)的降水分布。西伯利亞高壓作為冬季北半球最強(qiáng)大的冷高壓，對(duì)東亞冬季氣候起著至關(guān)重要的作用。在厄爾尼諾事件期間，西伯利亞高壓的強(qiáng)度和位置也會(huì)受到影響。研究表明，厄爾尼諾事件可能會(huì)導(dǎo)致西伯利亞高壓強(qiáng)度減弱，中心位置向西北方向偏移。西伯利亞高壓強(qiáng)度的減弱使得其向外延伸的高壓脊勢(shì)力減弱，對(duì)東亞地區(qū)的冷空氣輸送能力下降。這進(jìn)一步導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，氣溫升高。中心位置的偏移也會(huì)改變冷空氣的南下路徑，使得冷空氣對(duì)東亞地區(qū)不同區(qū)域的影響發(fā)生變化。在拉尼娜事件期間，大氣環(huán)流異常與厄爾尼諾事件相反。熱帶太平洋海溫異常降低，導(dǎo)致西北太平洋地區(qū)形成異常的氣旋環(huán)流。該氣旋環(huán)流的東側(cè)盛行偏北氣流，將高緯度的冷空氣向南輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)增強(qiáng)，氣溫降低。在降水方面，氣旋環(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得水汽難以到達(dá)東亞部分地區(qū)，導(dǎo)致這些地區(qū)降水減少。例如，中國(guó)南方地區(qū)在拉尼娜年冬季降水明顯減少，這與西北太平洋氣旋環(huán)流異常導(dǎo)致的水汽輸送變化有關(guān)。東亞大槽在拉尼娜事件期間也會(huì)發(fā)生變化，槽線位置可能會(huì)向東偏移，強(qiáng)度可能會(huì)增強(qiáng)。東亞大槽強(qiáng)度的增強(qiáng)和位置的東移有利于冷空氣南下，使得東亞地區(qū)冬季氣溫進(jìn)一步降低。同時(shí)，東亞大槽的變化也會(huì)影響降水分布，由于槽線位置的改變，水汽輸送路徑發(fā)生變化，導(dǎo)致東亞地區(qū)降水分布發(fā)生改變。西伯利亞高壓在拉尼娜事件期間通常會(huì)增強(qiáng)，中心位置向東南方向偏移。西伯利亞高壓強(qiáng)度的增強(qiáng)使得其向外延伸的高壓脊勢(shì)力增強(qiáng)，對(duì)東亞地區(qū)的冷空氣輸送能力增強(qiáng)。這進(jìn)一步導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季風(fēng)增強(qiáng)，氣溫降低。中心位置的偏移也會(huì)改變冷空氣的南下路徑，使得冷空氣對(duì)東亞地區(qū)不同區(qū)域的影響發(fā)生變化。綜上所述，ENSO事件通過(guò)激發(fā)西北太平洋反氣旋/氣旋、東亞大槽和西伯利亞高壓等大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化，改變了東亞地區(qū)的大氣環(huán)流形勢(shì)、熱量和水汽輸送，從而對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生顯著影響。這些大氣環(huán)流系統(tǒng)之間相互作用、相互影響，使得ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響機(jī)制變得更加復(fù)雜。深入研究這些大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化及其相互作用，對(duì)于準(zhǔn)確理解ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響具有重要意義。5.2海氣相互作用的反饋在熱帶太平洋地區(qū)，海氣相互作用是ENSO現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵過(guò)程，其反饋機(jī)制對(duì)東亞冬季氣候有著深遠(yuǎn)影響。在厄爾尼諾事件發(fā)展初期，赤道東太平洋海溫開(kāi)始異常升高。海洋作為大氣的主要熱源，海溫的升高使得海洋向大氣輸送的熱量顯著增加。這種熱量輸送的增加導(dǎo)致該區(qū)域大氣對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，大氣中的水汽蒸發(fā)量增大，上升運(yùn)動(dòng)加劇。大氣對(duì)流活動(dòng)的增強(qiáng)進(jìn)一步改變了大氣的垂直結(jié)構(gòu)和能量分布。從能量角度來(lái)看，海洋向大氣輸送的感熱和潛熱增加，使得大氣的內(nèi)能增大，大氣的不穩(wěn)定度增加，有利于對(duì)流活動(dòng)的持續(xù)發(fā)展。隨著大氣對(duì)流活動(dòng)的增強(qiáng)，大氣環(huán)流也發(fā)生了相應(yīng)的調(diào)整。在熱帶太平洋地區(qū)，原本穩(wěn)定的沃克環(huán)流受到影響。沃克環(huán)流是熱帶太平洋地區(qū)的一種重要大氣環(huán)流模式，其在正常情況下表現(xiàn)為在赤道地區(qū)，空氣在東太平洋下沉，在西太平洋上升，地面盛行偏東風(fēng)，高層為西風(fēng)。當(dāng)厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，赤道東太平洋海溫異常升高導(dǎo)致該區(qū)域大氣對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，使得沃克環(huán)流在東太平洋的下沉支減弱，甚至出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)，而西太平洋的上升氣流則相對(duì)減弱。這種沃克環(huán)流的異常調(diào)整會(huì)激發(fā)大氣中的遙相關(guān)波列，通過(guò)大氣的羅斯貝波傳播，在西北太平洋地區(qū)形成異常的反氣旋環(huán)流。羅斯貝波的傳播過(guò)程受到地球自轉(zhuǎn)和大氣基本狀態(tài)的影響，它在傳播過(guò)程中會(huì)與大氣中的其他波動(dòng)相互作用，使得大氣環(huán)流的調(diào)整更加復(fù)雜。西北太平洋反氣旋環(huán)流異常的形成對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生了重要影響。反氣旋環(huán)流的西側(cè)盛行偏南氣流，這股偏南氣流將低緯度的暖濕空氣向北輸送至東亞地區(qū)。暖濕空氣的輸送改變了東亞地區(qū)的熱量和水汽分布。在熱量方面，暖濕空氣的輸入使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)減弱，因?yàn)槎撅L(fēng)的本質(zhì)是來(lái)自高緯度的冷空氣南下，而偏南氣流帶來(lái)的暖濕空氣與冷空氣相互作用，削弱了冷空氣的勢(shì)力，從而導(dǎo)致東亞地區(qū)冬季氣溫升高。在水汽方面，反氣旋環(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得更多的水汽被輸送到東亞部分地區(qū)，水汽輻合增強(qiáng)，導(dǎo)致這些地區(qū)降水增加。例如，中國(guó)南方地區(qū)和日本南部在厄爾尼諾年冬季降水明顯增多，這與西北太平洋反氣旋環(huán)流異常導(dǎo)致的水汽輸送變化密切相關(guān)。在拉尼娜事件中，海氣相互作用的反饋過(guò)程與厄爾尼諾事件相反。赤道東太平洋海溫異常降低，海洋向大氣輸送的熱量減少，大氣對(duì)流活動(dòng)減弱。大氣對(duì)流活動(dòng)的減弱使得沃克環(huán)流增強(qiáng)，在東太平洋的下沉支增強(qiáng)，西太平洋的上升氣流增強(qiáng)。這種沃克環(huán)流的異常調(diào)整同樣會(huì)激發(fā)大氣遙相關(guān)，在西北太平洋地區(qū)形成異常的氣旋環(huán)流。該氣旋環(huán)流的東側(cè)盛行偏北氣流，將高緯度的冷空氣向南輸送至東亞地區(qū)，使得東亞地區(qū)冬季風(fēng)增強(qiáng)，氣溫降低。在降水方面，氣旋環(huán)流影響了水汽輸送路徑，使得水汽難以到達(dá)東亞部分地區(qū)，導(dǎo)致這些地區(qū)降水減少。例如，中國(guó)南方地區(qū)在拉尼娜年冬季降水明顯減少，這與西北太平洋氣旋環(huán)流異常導(dǎo)致的水汽輸送變化有關(guān)。海氣相互作用的反饋過(guò)程還存在著時(shí)間尺度上的差異。在年際尺度上，ENSO事件的發(fā)展和演變會(huì)導(dǎo)致海氣相互作用的持續(xù)調(diào)整，從而對(duì)東亞冬季氣候產(chǎn)生持續(xù)的影響。而在次季節(jié)尺度上，海氣相互作用的反饋過(guò)程會(huì)受到大氣內(nèi)部變率等因素的影響，導(dǎo)致ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響出現(xiàn)階段性變化。例如，在厄爾尼諾事件期間，大氣內(nèi)部的準(zhǔn)雙周振蕩、季節(jié)內(nèi)振蕩等會(huì)影響海氣相互作用的強(qiáng)度和時(shí)間，使得西北太平洋反氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置在次季節(jié)尺度上發(fā)生波動(dòng)，從而導(dǎo)致東亞地區(qū)氣溫和降水出現(xiàn)階段性變化。5.3多尺度相互作用的影響在ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響過(guò)程中，年代際和次季節(jié)尺度變化并非孤立存在，而是相互作用、相互影響，共同塑造了東亞冬季氣候的復(fù)雜變化格局。太平洋年代際振蕩（PDO）作為年代際尺度的重要?dú)夂蚰B(tài)，與次季節(jié)尺度的大氣環(huán)流異常存在緊密的耦合作用。在PDO暖位相期間，北太平洋海溫分布異常，大氣環(huán)流背景發(fā)生改變，這使得次季節(jié)尺度上的大氣環(huán)流異常更加顯著。在厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)，PDO暖位相背景下，次季節(jié)尺度上西北太平洋反氣旋環(huán)流異常的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間可能會(huì)增加。在早冬，反氣旋環(huán)流異常可能會(huì)更早地建立且強(qiáng)度更強(qiáng)，使得東亞地區(qū)氣溫升高更為明顯，暖中心范圍擴(kuò)大。原本在早冬受厄爾尼諾影響氣溫升高1-2℃的中國(guó)南方地區(qū)，在PDO暖位相和厄爾尼諾共同作用下，氣溫升高幅度可能達(dá)到2-3℃。在降水方面，反氣旋環(huán)流異常對(duì)水汽輸送的影響也會(huì)增強(qiáng)，使得中國(guó)南方和日本南部地區(qū)早冬降水增多的幅度更大。原本降水距平可達(dá)20-50毫米的地區(qū)，在這種多尺度相互作用下，降水距平可能增加到30-60毫米。相反，在PDO冷位相期間，次季節(jié)尺度上的大氣環(huán)流異常受到抑制。厄爾尼諾事件激發(fā)的西北太平洋反氣旋環(huán)流異常在次季節(jié)尺度上的強(qiáng)度和影響范圍會(huì)減小。在早冬，反氣旋環(huán)流異常建立的時(shí)間可能推遲，強(qiáng)度也相對(duì)較弱，導(dǎo)致東亞地區(qū)氣溫升高幅度減小，暖中心范圍縮小。中國(guó)南方地區(qū)早冬氣溫升高幅度可能從正常厄爾尼諾年的1-2℃減小到0.5-1.5℃。在降水方面，反氣旋環(huán)流異常對(duì)水汽輸送的影響減弱，使得中國(guó)南方和日本南部地區(qū)早冬降水增多的幅度減小。原本降水距平可達(dá)20-50毫米的地區(qū)，降水距平可能減少到10-30毫米。大氣內(nèi)部變率在次季節(jié)尺度上對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的影響也會(huì)受到年代際尺度變化的調(diào)制。在年代際尺度上，大氣環(huán)流背景的變化會(huì)改變大氣內(nèi)部變率的特征和作用。在某些年代，大氣內(nèi)部的準(zhǔn)雙周振蕩（QBWO）和季節(jié)內(nèi)振蕩（MJO）的強(qiáng)度和頻率可能發(fā)生變化。當(dāng)處于大氣環(huán)流背景有利于大氣內(nèi)部變率增強(qiáng)的年代時(shí)，次季節(jié)尺度上ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響會(huì)更加復(fù)雜。在厄爾尼諾事件期間，準(zhǔn)雙周振蕩和季節(jié)內(nèi)振蕩可能會(huì)使得西北太平洋反氣旋環(huán)流的強(qiáng)度和位置在次季節(jié)尺度上出現(xiàn)更頻繁的波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致東亞地區(qū)氣溫和降水在次季節(jié)尺度上的變化更加劇烈。在早冬，原本相對(duì)穩(wěn)定的氣溫升高和降水增多趨勢(shì)可能會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，氣溫距平和降水距平在短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較大變化。例如，在某幾天內(nèi)，氣溫距平可能會(huì)突然增大或減小1-2℃，降水距平也會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)較大波動(dòng)。相反，在大氣環(huán)流背景不利于大氣內(nèi)部變率增強(qiáng)的年代，次季節(jié)尺度上ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響相對(duì)較為穩(wěn)定。準(zhǔn)雙周振蕩和季節(jié)內(nèi)振蕩對(duì)西北太平洋反氣旋環(huán)流的影響較小，東亞地區(qū)氣溫和降水在次季節(jié)尺度上的變化相對(duì)平穩(wěn)。在早冬，氣溫升高和降水增多的趨勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定，氣溫距平和降水距平的波動(dòng)較小。行星波活動(dòng)在次季節(jié)尺度上對(duì)ENSO與東亞冬季氣候關(guān)系的影響同樣受到年代際尺度變化的影響。在年代際尺度上，行星波的傳播路徑和強(qiáng)度可能會(huì)發(fā)生改變。在某些年代，行星波的傳播可能會(huì)受到大氣環(huán)流背景的阻礙或增強(qiáng)。當(dāng)行星波傳播受到增強(qiáng)的年代，在厄爾尼諾事件期間，行星波活動(dòng)對(duì)東亞地區(qū)大氣環(huán)流的影響會(huì)更加顯著。在12月下旬到1月初，行星波的傳播可能會(huì)導(dǎo)致東亞地區(qū)大氣環(huán)流出現(xiàn)更強(qiáng)烈的調(diào)整，使得冷空氣南下的強(qiáng)度和范圍增大，導(dǎo)致東亞地區(qū)部分地區(qū)氣溫出現(xiàn)更明顯的下降。原本在這一時(shí)期氣溫距平減小至0.5-1℃的地區(qū)，氣溫距平可能會(huì)進(jìn)一步減小到0-0.5℃，甚至出現(xiàn)短暫的負(fù)距平。而在行星波傳播受到阻礙的年代，行星波活動(dòng)對(duì)東亞地區(qū)大氣環(huán)流的影響會(huì)減弱。在厄爾尼諾事件期間，12月下旬到1月初，行星波對(duì)東亞地區(qū)大氣環(huán)流的調(diào)整作用較小，氣溫和降水的變化相對(duì)較小。原本可能出現(xiàn)的氣溫明顯下降和降水異常變化情況可能不會(huì)出現(xiàn)，氣溫距平和降水距平相對(duì)穩(wěn)定。綜上所述，年代際和次季節(jié)尺度變化在ENSO對(duì)東亞冬季氣候的影響中相互作用，通過(guò)影響大氣環(huán)流異常、大氣內(nèi)部變率和行星波活動(dòng)等，共同決定了東亞冬季氣候的變化特征。深入研究這種多尺度相互作用機(jī)制，對(duì)于全面理解ENSO與東亞冬季氣候的關(guān)系具有重要意義。六、結(jié)論與展望6.1主要研究結(jié)論總結(jié)本研究深入剖析了ENSO對(duì)東亞冬季氣候影響的年代際和次季節(jié)變化特征及其內(nèi)在機(jī)理，取得了以下主要研究成果：年代際變化特征與機(jī)制：ENSO事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度在不同年代呈現(xiàn)出顯著的波動(dòng)變化。在20世紀(jì)50-