犈犖犛犗发展和衰亡阶段中非线性项的作用
袁心仪 张文君 耿 新
ＹＵＡＮＸｉｎｙｉ ＺＨＡＮＧＷｅｎｊ
ｕｎ ＧＥＮＧＸｉｎ南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室／气候与环境变化国际合作联合实验室／气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京，２１００４４
犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犕犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犇犻狊犪狊狋犲狉，犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀／犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅犻狀狋犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅狀犆犾犻犿犪狋犲犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀 犿犲狀狋犆犺犪狀犵犲／犆狅犾犾犪犫狅狉犪狋犻狏犲犐狀狀狅狏犪狋犻狅狀犆犲狀狋犲狉狅狀犉狅狉犲犮犪狊狋犪狀犱犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犕犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犇犻狊犪狊狋犲狉狊，犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔
狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犖犪狀犼犻狀犵２１００４４，犆犺犻狀犪２０１６ １２ ２３收稿，２０１７ ０５ ０８改回．
袁心仪，张文君，耿新．２０１７．ＥＮＳＯ发展和衰亡阶段中非线性项的作用．气象学报，７５（５）：７８４ ７９６
犢狌犪狀犡犻狀狔犻，犣犺犪狀犵犠犲狀犼狌狀，犌犲狀犵犡犻狀．２０１７．犈犳犳犲犮狋狊狅犳狀狅狀犾犻狀犲犪狉狋犲狉犿狊犱狌狉犻狀犵犈犖犛犗犱犲狏犲犾狅狆犻狀犵犪狀犱犱犲犮犪狔犻狀犵狆犺犪狊犲狊．犃犮狋犪犕犲 狋犲狅狉狅犾狅犵
犻犮犪犛犻狀犻犮犪，７５（５）：７８４ ７９６犃犫狊狋狉犪犮狋 Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｅａｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ＳＳＴ）ａｎｏｍａｌｙｓｋｅｗｎｅｓｓｉｎｔｈｅｅｑｕａｔｏｒｉａｌＰａｃｉｆｉｃａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＳＳＴｄａｔａｓｅｔｆｒｏｍｔｈｅＨａｄｌｅｙＣｅｎｔｅｒａｎｄｔｈｅＳｉｍｐｌｅＯｃｅａｎＤａｔａＡｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ（ＳＯＤＡ２．２．４）ｄａｔａｓｅｔｆｒｏｍｔｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｒｙｌａｎｄ．ＩｍｐａｃｔｓｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｅｒｍｓｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｎｄｄｅｃａｙｉｎｇｓｐｅｅｄｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆＥＮＳＯｅｖｅｎｔｓａｒｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｈｅａｔｂｕｄｇｅｔｏｆｍｉｘ ｌａｙｅｒｓｅａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｓｙｍｍｅｔｒｙｏｆＥＮＳＯａｍｐ
ｌｉ ｔｕｄｅｉｓｍａｉｎｌｙａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｔｈｅＥＰＥｌＮｉ珘ｎｏ，ａｎｄｔｈｅＳＳＴａｎｏｍａｌｙａｍｐｌｉｔｕｄｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅＣＰＥｌＮｉ珘ｎｏｄｉｓｐｌａｙｓａｑｕａｓｉ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｅａｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈａｔｏｆＬａ
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狅狉犱狊 ＥＮＳＯ，Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｅｒｍ，Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ摘 要 利用哈得来中心
海表温度（ＨａｄＩＳＳＴ）和美国马里兰大学海洋同化（ＳｉｍｐｌｅＯｃｅａｎＤａｔａＡｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ，ＳＯＤＡ２．２．４）数据集，分析了１９７９—２０１５年赤道太平洋地区海表温度异常的偏度特征；并通过诊断混合层热量收支平衡方程着重探讨了非线性项在不同类型ＥＮＳＯ发展衰亡过程中起的不同作用。研究结果表明，中部型厄尔尼诺和拉尼娜事件的偏度很弱，且符号相反、强度相当，而东部型厄尔尼诺的偏度为很强的正值，即ＥＮＳＯ的强度非对称性主要来自东部型厄尔尼诺的贡献，中部型厄尔尼诺和拉尼娜的海表温度异常呈现准对称特征。在ＥＮＳＯ事件的发展阶段，非线性项对东部型厄尔尼诺和拉尼娜均有很强的正贡献，而对中部型厄尔尼诺的正贡献相对较弱，这会促进东部型厄尔尼诺强度的增强而抑制拉尼娜振幅的发展，从而有利于ＥＮＳＯ强度非对称性的产生；在ＥＮＳＯ事件的衰亡阶段，非线性项对拉尼娜维持正贡献但强度大为减弱，对东部型厄尔尼诺和中部型厄尔尼诺的衰减则分别起促进和抑制作用， 这可能是东部型厄尔尼诺衰减速度较快而中部型厄尔 资助课题：
国家自然科学基金项目（４１６７５０７３）、国家公益性行业专项（ＧＹＨＹ２０１５０６１３）、江苏省高校自然科学研究项目（１３ＫＪＢ１７００１３）、江苏省青蓝工程、六大人才高峰及高校优势学科建设工程（ＰＡＰＤ）
。作者简介：袁心仪，从事ＥＮＳＯ与海气相互作用研究。Ｅ ｍａｉｌ：１８２５２０８３６３６＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者：张文君，主要从事ＥＮＳＯ机理及海 气相互作用等方面研究。Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｊ
＠ｎｕｉｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎｄｏｉ：１０．１１６７６／ｑ
ｘｘｂ２０１７．０５０ 气象学报 . All Rights Reserved.
尼诺衰减速度较慢的重要原因之一。关键词 ＥＮＳＯ，非线性项，非对称性中图法分类号 Ｐ４７
１ 引 言
ＥＮＳＯ（ＥｌＮｉ珘ｎｏ ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）是热带太平洋大尺度海 气相互作用在年际尺度上的最强信号（Ｂｊｅｒｋｎｅｓ，１９６９；Ｒａｓｍｕｓｓｏｎ，ｅｔａｌ，１９８２；Ｐｈｉ ｌａｎｄｅｒ，１９８３；Ｗａｌｌａｃｅ，ｅｔａｌ，１９９８），其发生往往伴随全球范围的大气环流和天气气候异常（ＶａｎＬｏｏｎ，ｅｔａｌ，１９８１；Ｒｏｐｅｌｅｗｓｋｉ，ｅｔａｌ，１９８７；Ｔｒｅｎｂｅｒｔｈ，ｅｔａｌ，２０００；Ａｌｅｘａｎｄｅｒ，ｅｔａｌ，２００２）。中国东临太平洋，其气候异常与ＥＮＳＯ密切相关，许多研究（Ｈｕａｎｇ，ｅｔａｌ，１９８９；Ｚｈａｎｇ，ｅｔａｌ，１９９６，２０１６；刘永强等，１９９５；陶诗言等，１９９８；金祖辉等，１９９９；黄荣辉等，２００３；李海燕等，２０１６）表明，不
同位相的ＥＮＳＯ对中国气候的影响存在显著差异，且对中国不同地区的影响也不尽相同，在厄尔尼诺发展年的夏季，江淮流域降水偏多；而在衰减年，长江流域和江南地区雨量偏多，江淮流域雨量偏少。另外，不同类型的ＥＮＳＯ对中国气候的影响也有显著差别（Ｆｅｎｇ，ｅｔａｌ，２０１１，２０１６；Ｋａｒｏｒｉ，ｅｔａｌ，２０１３），研究表明，传统型厄尔尼诺通常造成华南春季降水偏多、夏季降水偏少，而中部型厄尔尼诺由于其不同的海 气耦合过程则会使华南春季和夏季降水均偏少；中部型拉尼娜会造成长江流域夏季降水偏多，而东部型拉尼娜对其影响较小。正是东亚乃至全球气候对ＥＮＳＯ的显著响应引发了人们对这一现象的高度关注，正确认识ＥＮＳＯ现象的发生、发展过程，对于短期气候预测具有重要的科学价值和指导意义。
过去几十年里，科学家们对ＥＮＳＯ循环的基本特征及动力过程进行了深入研究，提出并逐步完善了ＥＮＳＯ动力学理论（Ｂｊｅｒｋｎｅｓ，１９６９；Ｗｙｒｔｋｉ，１９７５；Ｓｕａｒｅｚ，ｅｔａｌ，１９８８；Ｂａｔｔｉｓｔｉ，ｅｔａｌ，１９８９；Ｚｈａｎｇ，ｅｔａｌ，１９９３；Ｊｉｎ，１９９７ａ，１９９７ｂ；Ｐｉｃａｕｔ，ｅｔａｌ，１９９７；Ｗｅｉｓｂｅｒｇ，ｅｔａｌ，１９９７；张人禾等，１９９８；严邦良等，２００２；陈锦年等，２００３ａ，２００３ｂ；李崇银等，２００８），深化了对ＥＮＳＯ现象的理解和认识。其中，Ｓｕａｒｅｚ等（１９８８）和Ｂａｔｔｉｓｔｉ等（１９８９）提出的延迟振子理论和Ｊｉｎ（１９９７ａ，１９９７ｂ）提出的“充放电”理论，分别着重考虑了热带海洋波动和斯维尔德鲁普平衡
理论在ＥＮＳＯ循环过程中的重要作用，被广泛用于解释ＥＮＳＯ冷暖位相的循环过程。然而，由于ＥＮ ＳＯ具有难以捉摸的复杂性和多变性，与此相关的很多科学问题仍需要更深入的研究。Ｐｈｉｌａｎｄｅｒ（１９９０）提出ＥＮＳＯ是一种复杂的不规则非线性振荡；众多学者研究也发现ＥＮＳＯ具有年际尺度和年代际尺度的双重变化特征，其年际尺度上的变化主要由热带海 气相互作用造成，而年代际变率则很大程度上受热带外海 气过程或扰动的影响（Ｊｉｎ，ｅｔａｌ，１９９４；Ｔｚｉｐｅｒｍａｎ，ｅｔａｌ，１９９４；Ｃｈａｎｇ，ｅｔａｌ，１９９６）。Ｔｉｍｍｅｒｍａｎｎ等（２００２）首次将热带地区自身的非线性作用与ＥＮＳＯ的年代际变化联系起来，指出温度方程中的非线性平流项可能发挥关键作用。此外，ＥＮＳＯ的复杂性还体现在冷暖事件强度、纬向位置、经向范围和持续时间等多方面的不对称性（Ｚｈａｎｇ，ｅｔａｌ，２００９，２０１２，２０１３；Ｏｋｕｍｕｒａ，ｅｔａｌ，２０１０；Ｄｏｍ ｍｅｎｇｅｔ，ｅｔａｌ，２０１３；Ｙｅｈ，ｅｔａｌ，２０１４）。早在２０世纪末就有观测结果表明，厄尔尼诺成熟期的赤道东太平洋海表温度异常（ＳＳＴＡ）远强于拉尼娜同期（Ｂｕｒｇｅｒｓ，ｅｔａｌ，１９９９），这就造成Ｎｉｎｏ３区海表温度指数较正常态会强烈地偏向暖值（Ｔｒｅｎｂｅｒｔｈ，１９９７）。起初，并不清楚这种强度不对称性的原因，因为如果海 气耦合系统是一个由气候噪音引起的线性系统，ＥＮＳＯ的振幅应当是正态分布的（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，ｅｔａｌ，２０００，２００１）。直到２１世纪初，Ｊｉｎ等（２００３）首次计算了赤道太平洋混合层热量收支后发现，厄尔尼诺和拉尼娜期间非线性加热项符号均为正，这意味着非线性项只有利于厄尔尼诺强度的增长而不利于拉尼娜的增长，进而指
出非线性加热的不对称是厄尔尼诺和拉尼娜的振幅非对称性的重要原因。Ｓｕ等（２０１０）在Ａｎ等（２００４）的基础上进行了进一步研究，并且不再使用统一的ＥＮＳＯ发展时期，而是根据海表温度异常的强度对各次ＥＮＳＯ事件的发展阶段进行单独定义，即各次事件的发展阶段不尽相同，由此考察了热带太平洋非线性加热在ＥＮＳＯ发展时期的作用，得到了与Ａｎ等（２００４）类似的结论，同时指出非线性项中水平方向上的温度平流项起最为关键的作用。
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路径依赖理论８
７
袁心仪等：ＥＮＳＯ发展和衰亡阶段中非线性项的作用 . All Rights Reserved.
然而，近年来热带太平洋观测到了一类新型厄尔尼诺事件。不同于传统型厄尔尼诺，这类厄尔尼诺的海表温度异常暖中心不再位于热带东太平洋，而是向西移到了赤道中太平洋区域，因而通常被称为中部型厄尔尼诺（ＣＰＥｌＮｉ珘ｎｏ）（Ｋａｏ，ｅｔａｌ，２００９），也有将其命名为日界线厄尔尼诺（Ｌａｒｋｉｎ，ｅｔａｌ，２００５）、Ｍｏｄｏｋｉ厄尔尼诺（Ａｓｈｏｋ，ｅｔａｌ，
２００７）和暖池（ＷａｒｍＰｏｏｌ）厄尔尼诺（Ｋｕｇ，ｅｔａｌ，２００９；Ｒｅｎ，ｅｔａｌ，２０１１）等，尽管不同研究所用的名字和定义略有差异，但是所指的现象本质却是一致的。为了描述方便，文中将传统型厄尔尼诺称为东部型厄尔尼诺（ＥＰＥｌＮｉ珘ｎｏ）。不少研究指出两类厄尔尼诺对于全球气候异常的影响有着明显的不同（Ｆｅｎｇ，ｅｔａｌ，２０１０；Ｚｈａｎｇ，ｅｔａｌ，２０１１，２０１４，２０１５；Ｙｕ，ｅｔａｌ，２０１１；Ｋｉｍ，ｅｔａｌ，２０１２；Ｘｕ，ｅｔａｌ，２０１３），其发生、发展机制也存在着显著差异（Ｋａｏ，ｅｔａｌ，２００９；Ｋｕｇ，ｅｔａｌ，２００９；Ｙｅｈ，ｅｔａｌ，２００９），但不同类型厄尔尼诺对ＥＮＳＯ强度非对称性的贡献以及非线性加热作用对不同类型厄尔尼诺的影响目前尚无深入的研究；此外，以往大多关注ＥＮＳＯ的发展阶段，对衰亡阶段非线性加热作用的研究较少。因此，本研究在前人工作的基础上进一步探讨了非线性项在ＥＮＳＯ的不同阶段对其强度非对称性所起到的作用，重点关注了两类厄尔尼诺期间的不同特征。从而更全面系统地认识非线性加热对ＥＮＳＯ发展演变的影响。
２ 资料和方法
资料主要包括美国马里兰大学提供的１９７９年１月—２００８年１２月的月平均海洋同化数据（ＳｉｍｐｌｅＯｃｅａｎＤａｔａＡｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ，ＳＯＤＡ２．２．４）（Ｃａｒｔｏｎ，ｅｔａｌ，２０００；Ｇｉｅｓｅ，ｅｔａｌ，２０１１），水平分辨率为０．５°×０．５°，垂
直方向上共９层；英国哈得来中心提供的１９７９年１月—２０１６年５月的月平均海表温度（ＨａｄＩＳＳＴ）资料（Ｒａｙｎｅｒ，ｅｔａｌ，２００３）。文中主要采用合成分析方法对两类厄尔尼诺及拉尼娜时期非线性项的作用进行分析，并利用狋检验对合成结果进行显著性检验。
采用Ｎｉｎｏ３．４指数（即５°Ｎ—５°Ｓ，１２０°—１７０°Ｗ区域平均的海表温度距平序列）作为ＥＮＳＯ事件的监测指标。考虑到ＥＮＳＯ事件的成熟期不尽相同，即可能在秋季达到顶峰、也可能到冬季达到峰值，因此，根据秋冬季（ＳＯＮＤＪＦ）平均Ｎｉｎｏ３．４指数选取ＥＮＳＯ事件，若该指数大于０．５℃（小于－０．５℃），则将当年定义为厄尔尼诺（拉尼娜）年。由此定义出１１次厄尔尼诺事件：１９８２／１９８３、１９８６／１９８７、１９８７／１９８８、１９９１／１９９２、１９９４／１９９５、１９９７／１９９８、２００２／２００３、２００４／２００５、２００６／２００７、２００９／２０１０和２０１５／２０１６年；以及１２次拉尼娜事件：１９８３／１９８４、１９８４／１９８５、１９８５／１９８６、１９８８／１９８９、１９９５／１９９６、１９９８／１９９９、１９９９／２０００、２０００／２００１、２００７／２００８、２００８／２００９、２０１０／２０１１和２０１１／２０１２年。此外，采用Ｋｕｇ等（２００９）的定义方法区分两类厄尔尼诺事件，即通过比较秋冬（ＳＯＮＤＪＦ）Ｎｉｎｏ３指数和Ｎｉｎｏ４指数的大小来选定东部型和中部型厄尔尼诺：若Ｎｉｎｏ３指数大于（小于）Ｎｉｎｏ４指数，则将该事件定义为东部型厄尔尼诺（中部型厄尔尼诺）。由此定义出３次东部型厄尔尼诺：
１９８２／１９８３、１９９７／１９９８和２０１５／２０１６年；以及８次中部型厄尔尼诺：１９８６／１９８７、１９８７／１９８８、１９９１／１９９２、１９９４／１９９５、２００２／２００３、２００４／２００５、２００６／２００７和２００９／２０１０年。受ＳＯＤＡ资料长度所限，２００８年后发生的５次ＥＮＳＯ事件在热量收支分析中不予考虑。
为了量化ＥＮＳＯ的强度非对称性，采用偏度来表征海表温度异常相对于平均状态的偏差程度。若偏度为０，则表示海表温度异常呈正态分布；而如果偏度＞０则表示海表温度异常呈正偏态，偏度＜０表示呈负偏态（Ｗｈｉｔｅ，１９８０）。偏度算式为
犛＝
犿３
（犿
２
）３／２
（１）
湖南水利水电杂志式中，犿
犽＝
１
犖
∑
犖
犻＝１
大茴香脑（狓
犻－犡
）犽，犡表示气候平均态，狓
犻表示第犻次观测值，犖为观测次数。
非线性作用通过计算海洋混合层热量收支的非线性部分得到，热量收支平衡方程参照Ｊｉｎ等（２００３）定义
犜′
狋
＝－（狌′
犜
狓
＋狏′
犜
狔
＋狑′
犜
狕
＋狌
犜′
狓
＋
狏 犜′
狔
＋狑
犜′
狕
）－（狌′ 犜′
狓
＋狏′
犜′
狔
＋
狑′ 犜′
狕
）＋犚′（２）式中，犜及狌、狏、狑分别为月平均海温及纬向、经向、垂直海流速度，—和′分别表示气候平均态和异常态，海表热通量、一些次网格尺度和高频信号的贡献项
６
８
７
犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪 气象学报 ２０１７，７５（５）. All Rights Reserved.
用残差项犚′表示。其中，等式右端第２个括号中的各项即为文中所讨论的非线性项。在计算过程中，太平洋混合层粗略地定义为０—４５ｍ深度平均，与选取其他深度得到的定性结果一致。值得注意的是，非线性项中的第３项，即非线性垂直项表示海洋下层海温对上层海温的输送作用，其结果大小受深度选取的影响较大，为了较准确地计算，图１
给出了
图１ 厄尔尼诺冬季（ＤＪＦ）赤道太平洋
（２°Ｓ—２°Ｎ）狋′狑′经向深度剖面
合成（单位：１０－６℃·ｍ／ｓ）
Ｆｉｇ．１ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｅｐｔｈ ｌｏｎｇｉｔｕｄｅｃｒｏｓｓ
ｓｅｃｔｉｏｎｏｆ狋′狑′（ｕｎｉｔ：１０－６℃·ｍ／ｓ）
ｆｏｒＥｌＮｉ珘ｎｏｗｉｎｔｅｒ（ＤＪＦ）ａｌｏｎｇ
ｔｈｅｅｑｕａｔｏｒｉａｌＰａｃｉｆｉｃ（２°Ｓ－２°Ｎ）
厄尔尼诺冬季（ＤＪＦ）赤道太平洋（２°Ｓ—２°Ｎ）海温异常和垂直速度异常乘积（狋′狑′）的经向深度剖面合成，可以看出，狋′狑′的最大值约在６５ｍ深度，因此，垂直方向上非线性温度平流的计算以６５ｍ为中心，向上、向下各取４０ｍ。也尝试了其他深度，如６０ｍ等，其定性结果不受影响。
３ 赤道太平洋海表温度异常偏度
为了量化ＥＮＳＯ事件的非对称性，首先给出了１９７９—２０１５年热带太平洋冬季（ＤＪＦ）海
表温度异常偏度的空间分布（图２）。可见“类东部型厄尔尼诺”的海表温度异常偏度在１５０°Ｗ以东、尤其是１３０°Ｗ以东的赤道东太平洋地区有强的正偏度中心，最大值位于赤道太平洋东南区域，强度超过２．５（图２ａ）。这表明１９７９—２０１５年以来，赤道东太平洋海表温度异常容易偏向暖值，即厄尔尼诺事件的强度明显大于拉尼娜事件，这与以往的研究结果（Ｓｕ，ｅｔａｌ，２０１０）一致。值得注意的是，当将３次强东部型厄尔尼诺年及前两次厄尔尼诺随后的拉尼娜年份（即１９８２／８３／８４、１９９７／９８／９９和２０１５年）去除后，发现赤道太平洋１５０°Ｗ以东大部分地区的正偏度几乎消失（图２ｂ）。即去除强东部型厄尔尼诺的影响后该区域的海表温度异常呈一个近似的正态分布，ＥＮＳＯ的冷暖事件强度相当，海表温度异常不再存在向暖偏斜状态。这似乎说明ＥＮＳＯ的强度非对称性在很大程度上是由强东部型厄尔尼诺造成的，并不是所有的厄尔尼诺和拉尼娜事件之间都存在着强的强度非对称
。
图２ 冬季（ＤＪＦ）热带太平洋海表温度异常偏度分布（ａ．１９７９—２０１５年，ｂ．去除１９８２／８３／８４、１９９７／９８／９９和２０１５年）
Ｆｉｇ．２ ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｋｅｗｎｅｓｓｏｆＤＪＦＳＳＴａｎｏｍａｌｉｅｓｉｎｔｈｅｅｑｕａｔｏｒｉａｌＰａｃｉｆｉｃｆｏｒ（ａ）１９７９－２０１５ｐｅｒｉｏｄ，（ｂ）ａｓｉｎ（ａ）ｂｕｔｗｉｔｈ１９８２／８３／８４，１９９７／９８／９９，２０１５ｒｅｍｏｖｅｄ
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袁心仪等：ＥＮＳＯ发展和衰亡阶段中非线性项的作用 . All Rights Reserved.
为了进一步说明上述结论，将偏度公式变为
犛 ＝（狓
froskurinn
犻－犡
）３
（犿
２
）３／２＝
（狓
犻－犡
）３
１
犖
∑
犖
犻＝１
（狓
犻－犡
）
槡２
３
（３）
即式（２）的分母与式（１）一致，仍为犿
２
的３／２次方（标准差的３次方）；但分子不再为一段时间的平均状态，而是计算每年海表温度异常对平均状态的偏差程度，以此得到每年海表温度异常的偏度。由于海表温度异常整体偏度分布呈“类东部厄尔尼诺”型（图２ａ），即在１５０°Ｗ以东的赤道东太平洋地区有强的正偏度，因此，主要分析
１５０°Ｗ以东的偏度正值核心区域。图３给出了各次ＥＮＳＯ事件Ｎｉｎｏ３区（５°Ｎ—５°Ｓ，９０°—１５０°Ｗ）海表温度异常偏度的大小及各类ＥＮＳＯ事件偏度的平均值。可以清晰地看出，中部型厄尔尼诺（黄柱）的偏度为弱正值，拉尼娜（蓝柱）事件的偏度为弱负值，尽管其符号不一致，但均位于０线附近，且强度相当；但东部型厄尔尼诺（红柱）的偏度则远大于０值。假设不考虑东部型厄尔尼诺的存在，只考虑中部型厄尔尼诺和拉尼娜，其海表温度异常偏度正负抵消，则ＥＮＳＯ的强度将呈现准对称性。以上结果表明ＥＮＳＯ强度的非对称性主要是东部型厄尔尼诺的贡献，这再次证明了图２ｂ中的结论
。
图３ ＥＮＳＯ事件各年偏度值
（红斜线柱表示东部型厄尔尼诺，黄斜线柱表示中部型厄尔尼诺，
蓝斜线柱表示拉尼娜；对应颜的实心柱分别表示其事件类型的合成）
Ｆｉｇ．３ ＳｋｅｗｎｅｓｓｏｆＥＮＳＯｅｖｅｎｔｓ
2012wta年终总决赛（ｒｅｄ，ｙｅｌｌｏｗａｎｄｂｌｕｅｓｌａｓｈｂａｒｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔＥＰＥｌＮｉ珘ｎｏ，ＣＰＥｌＮｉ珘ｎｏａｎｄＬａＮｉ珘ｎａｅｖｅｎｔｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｏｌｉｄｂａｒｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｉｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｖａｌｕｅｓ）
４ ＥＮＳＯ年赤道太平洋混合层非线性平流演变
第３节的研究表明，厄尔尼诺事件的平均强度强于拉尼娜的主要贡献来源于东部型厄尔尼诺。以往研究指出，海洋混合层热量收支平衡方程中的非线性项是造成ＥＮＳＯ强度非对称性的主要原因（Ｊｉｎ，ｅｔａｌ，２００３；Ａｎ，ｅｔａｌ，２００４）。那么非线性项在两类厄尔尼诺及拉尼娜2010四川高考英语
事件的演变过程中是否也表现出不同的特征呢？为回答这一问题，首先给出了东部型厄尔尼诺期间赤道太平洋地区（５°Ｓ—５°Ｎ）混合层非线性平流的时间演变（图４），重点关注非线性作用的主要加热区域，即２°Ｓ—２°Ｎ（虚线范围内）。为了与温度趋势项作比较，也对此项做了分析，但由于该项在以往的文献中已多次出现，故不再展示其演变。从图中可以看出，１３０°Ｗ以东的赤道
８
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犃犮狋犪犕犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪 气象学报 ２０１７，７５（５）
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