基本介紹
- 中文名：太平洋經向模
- 外文名：Pacific Meridional Mode
- 縮寫：PMM
- 性質：太平洋海氣耦合模態
現象描述,研究歷史,
現象描述
太平洋經向模是熱帶、副熱帶中、東太平洋海氣耦合模態，具體定義為熱帶、副熱帶中、東太平洋區域（21°S~32°N，175°E~95°W，圖1紅框區域）海表面溫度與海面上空10米風場線性去除季節循環、長期趨勢和赤道冷舌區域（6°S~6°N，90°~150°W）海溫變率後進行奇異值分解得到的第一模態。PMM異常海溫是一個經向偶極型模態，具體表現為從副熱帶東北太平洋向熱帶中太平洋延伸的東北~西南向帶狀暖（冷）海溫異常，伴有對流層低層異常氣旋（反氣旋）式環流位於其西北側（北太平洋），而在熱帶東太平洋海溫冷（暖）異常，相應有異常反氣旋（氣旋）式環流位於熱帶東太平洋上空低對流層（圖1）。
圖1
圖1：年平均PMM指數回歸的海表面溫度異常和1000hPa水平風矢量異常。圖中圖中打點區域和藍色箭頭表示異常達到90%置信水平，紅框區域表示定義PMM時進行奇異值分解的區域
研究歷史
前人研究指出PMM與西北太平洋熱帶氣旋生成頻數之間存在顯著正相關關係。南京信息工程大學大氣科學學院青年教師王超發現PMM與西北太平洋熱帶氣旋生成頻數的關係存在季節依賴性，在1~4月和8~12月兩者顯著正相關，相關係數分別為0.53和0.52（圖2a、c），而在5~7月兩者關係不明顯，相關係數只有0.12（圖2b）。
圖2
圖2：1979~2020年（a）1~4月、（b）5~7月和（c）8~12月平均的PMM指數（紅線）和熱帶氣旋生成頻數（藍線）時間序列。1979~2020年（d）1~4月、（e）5~7月和（f）8~12月平均的PMM指數回歸的熱帶氣旋生成頻數異常（填色）和熱帶氣旋生成頻數氣候態（等值線）空間分布
進一步分析表明兩者關係的季節依賴性受西北太平洋熱帶氣旋主要生成位置和PMM帶狀暖海溫強度的季節變化共同決定。在1~4月，熱帶氣旋主要生成位置位於西北太平洋東南象限（圖2d）；同時該季節PMM帶狀暖海溫偏強並通過激發異常氣旋式環流影響西北太平洋東部區域（圖3a、d），因此PMM與熱帶氣旋生成頻數在1~4月顯著正相關。在5~7月，熱帶氣旋主要生成位置已經西擴至南海同時北擴至20°N以北（圖2e）；但在該季節PMM帶狀暖海溫依然很強並主要還是通過激發異常氣旋式環流影響西北太平洋東部區域（圖3b、e），所以PMM與熱帶氣旋生成頻數在5~7月關係不明顯。在8~12月，熱帶氣旋主要生成位置範圍進一步擴大，基本覆蓋整個西北太平洋（圖2f）；此外該季節PMM帶狀暖海溫衰減但熱帶東太平洋異常冷海溫維持發展並激發異常東風在熱帶中、西太平洋輻合，進而在整個西北太平洋區域產生異常氣旋式環流影響熱帶氣旋生成（圖3c、f），因此PMM與熱帶氣旋生成頻數在8~12月同樣顯著正相關。
圖3
圖3：1979~2020年（a）1~4月、（b）5~7月和（c）8~12月平均的PMM指數回歸的海表面溫度（填色）和850hPa環流（矢量箭頭）異常。1979~2020年（d）1~4月、（e）5~7月和（f）8~12月平均的PMM指數回歸的850hPa速度勢（填色）和輻散風（矢量箭頭）異常
進一步分析發現PMM帶狀暖海溫強度的季節變化主要與熱帶東北太平洋東北信風強度的季節變化相關。由於風~蒸發~海溫反饋效率受背景風速調製，在1~7月，熱帶東北太平洋信風偏強會導致PMM帶狀暖海溫偏強，而在8~12月，熱帶東北太平洋信風減弱同樣會導致PMM帶狀暖海溫隨之減弱（圖4）。
圖4
圖4：1979~2020年1~4月（JFMA）、5~7月（MJJ）和8~12月（ASOND）PMM帶狀暖海溫異常（紅色柱）和熱帶東北太平洋信風風速（藍色柱）
該研究成果揭示了PMM對西北太平洋熱帶氣旋生成影響的季節依賴性及相關物理機制，已發表在美國地球物理學會期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上。
