基于CCM算法的北半球環狀模與東北亞冬季地面氣溫因果關系的年際變化特征研究

作者：張綠夷,譚桂容,王革麗

摘要：北半球環狀模(Northern Hemisphere Annular Mode, NAM)是北半球冬季最主要的環流系統,其變化對北半球的冬季氣候變率具有重要的影響。現有研究多采用相關、合成等統計方法對NAM及氣候要素進行研究,鮮少從因果關系的角度來進行分析。本文基于收斂交叉映射(Convergent Cross Mapping, CCM)算法,利用1960~2018年美國氣候預測中心(Climate Prediction Center, CPC)的NAM指數、NCEP/NCAR再分析資料,分析了NAM與東北亞地區冬季地面氣溫(Surface Air Temperature, SAT)的因果關系的年際變化及其可能的物理機制。結果表明:1)NAM對東北亞地區冬季SAT具有單向因果關系,且其關系的強弱存在年際變化,2006年、1982年分別為因果影響的最大值和最小值年。2)冬季NAM指數存在顯著的8~9年尺度主周期,該周期為冬季NAM影響東北亞地區SAT的驅動因子,其變化在一定程度上影響了NAM對東北亞地區SAT因果關系的年際變化。3)對比NAM對SAT影響的因果關系的最大值(2006年)和最小值(1982年)年環流形勢,可見,高值年(2006年)NAM的"蹺蹺板"結構明顯,而低值年(1982年)NAM的南北振蕩形勢并不明顯。本文對于分析因果關系的年際、年代際變化給出了一個新的思路。

發文機構：南京信息工程大學氣象災害教育部重點實驗室/氣象災害預報預警與評估協同創新中心/氣候與環境變化國際合作聯合實驗室 中國科學院大氣物理研究所中層大氣與全球環境探測重點實驗室

關鍵詞：北半球環狀模(NAM)收斂交叉映射算法因果關系Northern Hemisphere Annular Mode(NAM)Convergent Cross Mapping methodCausality

分類號： P468[天文地球—大氣科學及氣象學]