enso循环的数值模拟(ⅱ)──变化性及时间尺度选择机制

利用热带太平洋海气耦合异常模式的30a模拟结果,对模式enso的变化性及多重时间尺度过程进行了细致分析,建立了一enso循环多重时间尺度过程相互作用的非线性相似(analog)模型,并提出了enso循环主周期形成的一种可能机制。指出:和观测事实类似,模式enso过程确实涉及到三种时间尺度,即3-4a主周期振荡(lf)、准两年振荡(qb)和年循环(ac);其中,qb过程是线性海气耦合系统的本征模态,年循环(ac)对其形成没有本质的影响;3-4a主周期振荡(lf)是一非线性系统的自激振荡现象,其形成是线性系统的本征模即qb过程通过非线性机制尤其是通过大气辐合反馈加热的“单向性”过程在qb的暖态产生的减频增幅所致;平均年循环(ac)虽然不能对enso循环形成有本质影响,但它可明显影响enso循环的具体振幅和位相,使得enso循环具有明显的不规则性并对季节循环具有明显的“锁相”特征;enso变化性确是lf、qb以及ac多重时间尺度相互作用形成的。本文提出的enso循环时间尺度选择机制不仅解释了主周期振荡的形成过程,而且也较好地解释了enso变化的谱,因此,这一机制更接近于观测事实。