1961—2015年中國倒春寒頻數(shù)的時空特征及其與太平洋海溫的關(guān)系?

張麗君， 黃 菲，2，3??， 陳 崢，2， 王 宏

(1.中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院， 山東 青島 266100； 2.中國海洋大學(xué)物理海洋教育部重點實驗室和海洋高等研究院， 山東 青島 266100；3.青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室， 山東 青島 266237)

寒潮是中國冬、春季主要的天氣過程之一，能造成急劇降溫和大風(fēng)，有時還伴隨有暴雪、凍雨或霜凍等災(zāi)害性天氣，給我國農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、經(jīng)濟發(fā)展及人類身體健康等都帶來很大影響。

對于中國冬季寒潮的研究，目前已經(jīng)做了很多工作。大量研究表明，近50年來影響我國冬季的冷空氣活動頻次明顯減少[1-2]。朱晨玉等[3]的研究發(fā)現(xiàn)，1990年以后北方寒潮頻數(shù)減少與全球變暖、北極海冰減少、北極濤動加強有關(guān)；南方寒潮頻數(shù)呈年際振蕩，與夏季北極海冰快速融化及北極大氣偶極子環(huán)流異常相關(guān)。氣候變暖階段，全國寒潮頻次整體減少，寒潮頻次高值中心南移[4]。

以往對寒潮的研究大多集中在冬季。但春季作為冬、夏季節(jié)轉(zhuǎn)換過渡期，大氣環(huán)流轉(zhuǎn)變明顯。春季天氣本已轉(zhuǎn)暖，氣溫驟降可使已經(jīng)播種尚未出土的棉花、水稻等農(nóng)作物出現(xiàn)爛種，或使已經(jīng)出土的幼苗大量被凍死，從而造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟嚴重受損。例如，2010年麗水市，倒春寒使該市第一茬茶葉基本絕收，夏季水果部分減產(chǎn)[5]，且天氣轉(zhuǎn)暖以后，人們身體的抗寒能力和抗病能力出現(xiàn)下降，會經(jīng)受不住突然襲來的冷空氣的刺激，導(dǎo)致人體疾病多發(fā)。

前人研究發(fā)現(xiàn)，春季冰凍過程對谷物生長和產(chǎn)量的影響由冬季到春季之間跨季節(jié)氣溫振蕩調(diào)整，即當(dāng)冬季偏暖時，春季冰凍災(zāi)害的影響會更嚴重。如今在全球變暖的背景下，暖冬越來越頻繁，也就進一步導(dǎo)致倒春寒(即春季寒潮)對農(nóng)作物的影響越來越嚴重。所以，在這種氣候變化背景下，研究近幾十年來中國倒春寒的變化特征及成因，不僅對國家農(nóng)業(yè)發(fā)展和疾病控制具有重要意義，也對氣候變化研究有一定促進作用。

針對倒春寒的影響因子，首先考慮其與太平洋海表溫度的關(guān)系。我國學(xué)者針對太平洋海溫對中國氣候的影響進行了大量研究。結(jié)果表明，當(dāng)赤道中東太平洋海表溫度異常增暖，直到El Nio成熟階段，西赤道太平洋的弱對流導(dǎo)致的冷異常會激發(fā)大氣Rossby波，從而生成西北太平洋異常反氣旋，而該異常反氣旋可以從冬季一直持續(xù)到次年夏季[6]，從而持續(xù)影響冬季和次年春夏季的東亞季風(fēng)，而東亞季風(fēng)與我國冬春季寒潮的發(fā)生密切相關(guān)[7]。與此同時，北太平洋“馬蹄”型海表溫度異常可以調(diào)制處于不同階段的El Nio事件對中國氣候異常的影響[8]。

目前關(guān)于中國倒春寒的相關(guān)研究只有針對小區(qū)域特征分析[9-10]，并且全國沒有統(tǒng)一的倒春寒標(biāo)準(zhǔn)，具有很大局限性。故而本文基于全國487個臺站的氣溫觀測資料，給出了適合全國的倒春寒標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上研究了1961—2015年倒春寒發(fā)生頻次的主模態(tài)時空特征及其與太平洋海溫的關(guān)系。

1 資料和方法

1.1 研究資料

本文所用的逐日氣溫資料是由中國氣象局發(fā)布的中國大陸487站的日平均溫度資料。海表溫度(SST)資料來自于英國哈德萊環(huán)流中心(HadISST)整編的分辨率為1(°)×1(°)的月平均SST資料。大氣要素場采用歐洲中心提供的月平均再分析資料，格點分辨率為2.5(°)×2.5(°)，包括500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場。太平洋年代際振蕩(PDO)指數(shù)和Nino3.4指數(shù)均來自于美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的地球系統(tǒng)研究實驗室 (ESRL)。數(shù)據(jù)時間段為1961年1月—2015年12月，本文春季指3—5月，得到共55個春季。

1.2 倒春寒定義標(biāo)準(zhǔn)

目前針對全國的倒春寒還沒有統(tǒng)一的定義標(biāo)準(zhǔn)，只有針對各省市或地區(qū)的區(qū)域性倒春寒的定義標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的關(guān)于各地區(qū)的倒春寒定義標(biāo)準(zhǔn)可分為兩類：一類是按照降溫幅度來定義的[10-12]，例如前人在東北地區(qū)的倒春寒統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)是：某地的日最低氣溫24 h內(nèi)降溫幅度不低于8 ℃, 或48 h內(nèi)降溫幅度不低于10 ℃, 或72 h內(nèi)降溫幅度不低于12 ℃, 而且該地日最低氣溫低于4 ℃時視為一次倒春寒事件發(fā)生[10]；另一類參考了國家氣候季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)中日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃為進入春天的氣象指標(biāo)，按照日均溫度來定義的[13-14]，例如貴州地區(qū)的倒春寒統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)是：每年3月21日—4月30日，凡出現(xiàn)日均溫度≤10 ℃并持續(xù)3 d以上的時段為倒春寒天氣過程[13]。

綜合考慮上述兩類定義方法，本文定義的單站倒春寒過程的篩選標(biāo)準(zhǔn)是：春季(3—5月)冷空氣侵入后，當(dāng)某站點當(dāng)天日均氣溫低于10 ℃，且24 h降溫8 ℃以上, 或48 h降溫10 ℃以上, 或72 h降溫12 ℃以上，則該站發(fā)生一次倒春寒事件。首先，該標(biāo)準(zhǔn)考慮了整個春季3—5月的倒春寒頻次，因為全國很多地區(qū)倒春寒發(fā)生在 5 月，而前人針對部分地區(qū)的指標(biāo)定義發(fā)生時段在 3 月下旬—4 月，會漏掉很多年份的倒春寒。其次，由于我國各地氣候差異大，本文綜合考慮了日均溫度≤10 ℃的標(biāo)準(zhǔn)和24、48和72 h內(nèi)的過程降溫幅度標(biāo)準(zhǔn)，相比前人的標(biāo)準(zhǔn)要更嚴謹，更能體現(xiàn)春季天氣逐漸回暖過程中在冷空氣的影響下氣溫迅速降低的過程。

1.3 研究方法

本文采用經(jīng)驗正交函數(shù)分解(EOF)的方法[15]分析中國近幾十年來倒春寒發(fā)生頻次的主要空間分布和其相應(yīng)的時間變化；采用North準(zhǔn)則[16]檢驗EOF分解出來的各模態(tài)之間的獨立性；用一元線性回歸方法[17]對各模態(tài)對應(yīng)的海表溫度和大氣環(huán)流進行分析；用F檢驗方法檢驗要素回歸場的顯著性。

2 倒春寒頻次的氣候分布特征

考察1961—2015年氣候平均的3—5月倒春寒頻次的空間分布(見圖1)可以發(fā)現(xiàn)，倒春寒頻次整體隨緯度由北至南逐漸減少。新疆北部、內(nèi)蒙東北部、東北地區(qū)最多，而除了北方這一帶高值區(qū)域外，江南地區(qū)和西南地區(qū)東部一帶也是倒春寒的高發(fā)區(qū)，即我國湖北、安徽、浙江、貴州、湖南、江西一帶比周邊明顯偏多。這與冬季寒潮頻次的分布有很大差異[3]。通過對全國區(qū)域平均的倒春寒發(fā)生頻次時間序列進行功率譜分析得出，我國倒春寒發(fā)生頻次整體呈顯著的準(zhǔn)4年周期振蕩。

圖1 1961—2015年多年氣候平均的倒春寒頻次分布

3 倒春寒頻次的時空主模態(tài)特征

3.1 EOF主模態(tài)的方差貢獻

通過對1961—2015年中國487個臺站倒春寒發(fā)生頻次距平場進行EOF分解，得到全國倒春寒發(fā)生頻次的各模態(tài)時空變化特征。通過North檢驗(見圖2)可以發(fā)現(xiàn)，前4個模態(tài)相互獨立，且前4個模態(tài)與其后的模態(tài)的方差貢獻率有較為明顯的差異。前4個模態(tài)的累積方差貢獻率達50%，其中第一模態(tài)的方差貢獻率為23.1%，第二模態(tài)的方差貢獻率為12.9%，第三模態(tài)的方差貢獻率為8.6%，第四模態(tài)的方差貢獻率為5.4%。通過對模態(tài)物理意義的檢驗，第一模態(tài)和第二模態(tài)對倒春寒頻次的觀測場具有很好的代表性，且由于第三模態(tài)和第四模態(tài)解釋方差相對第一、二模態(tài)較小，故本文重點分析前兩個主模態(tài)倒春寒發(fā)生頻次的時空特征。

圖2 各模態(tài)方差貢獻百分比以及North檢驗結(jié)果

3.2 第一模態(tài)—全國一致型模態(tài)

中國倒春寒頻次第一主模態(tài)(EOF1)空間分布(見圖3(a))主要表現(xiàn)為除了海南島和西南邊境地區(qū)個別站點外全國幾乎整體一致的變化特征，其空間分布與全國倒春寒1961—2015年多年氣候平均分布圖(見圖1)整體一致(空間相關(guān)系數(shù)達0.84)，北方高值區(qū)位于內(nèi)蒙中東部、河套地區(qū)和東北地區(qū)，南方高值區(qū)位于江南江淮一帶。結(jié)合其對應(yīng)的時間序列第一主成分PC1(見圖3(b))可以發(fā)現(xiàn)，第一模態(tài)反映了1960s以來，中國倒春寒發(fā)生頻次主要呈全國幾乎一致的年際振蕩特征。功率譜分析(圖略)表明，PC1的顯著周期為3～4 a，且PC1的正極值主要發(fā)生在1962，1966，1969，1977，1980，1982，1987，1998，2005，2006這些年份，而負極值則主要發(fā)生在1970，1975，1984，1985，1989，1997，2000，2008，2015等年份?？梢园l(fā)現(xiàn)，正極值年多發(fā)生在El Nio的發(fā)展年(1962，1982)或衰減年(1966，1977，1987，1998和2005)的春季，而負極值年則多與La Nia發(fā)展年(1984)或衰減年(1985，1989，2000和2008)的春季有關(guān)，因此中國倒春寒發(fā)生頻次的全國一致型年際振蕩可能與厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)有關(guān)，PC1與前期冬季Nino3.4指數(shù)(見圖1(b))之間的顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.33，通過95%的顯著性水平)關(guān)系就證實了這一點。

((a)空間分布型；(b)標(biāo)準(zhǔn)化時間序列PC1(藍線)和冬季Nino3.4指數(shù)序列(黑虛線)，柱狀圖為5年滑動平均的PC1。 (a) Spatial pattern. (b) The standardized PC1 (blue line) and Nino3.4 index of winter (black dotted line). Bar is five-years running mean of PC1.)

3.3 第二模態(tài)—南北反相變化模態(tài)

第二主模態(tài)(EOF2)空間上主要體現(xiàn)了1961—2015年中國倒春寒頻次的空間分布場基本呈現(xiàn)出我國江南地區(qū)、西南地區(qū)東部一帶與東北地區(qū)、內(nèi)蒙東北部地區(qū)的南北反位相振蕩特征(見圖4)。結(jié)合主成分PC2的變化(見圖4(b))可以發(fā)現(xiàn)，自1960s至1980s后期，我國倒春寒多發(fā)生在東北地區(qū)，同時新疆、河西走廊直到江南及西南地區(qū)東部一帶則倒春寒頻次發(fā)生較少。而1980s末至2010s，中國江南地區(qū)成為倒春寒的多發(fā)區(qū)。這是非常值得引起注意的，因為南方初春溫度回升迅速，而這時倒春寒的發(fā)生所引起的氣溫驟降，會為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和人類身體健康等帶來更大的影響[5]。從該模態(tài)的時空特征可以發(fā)現(xiàn)，其最突出的特點是江南地區(qū)倒春寒頻次的異常增多，因此我們針對35°N以南的區(qū)域，選取1961—2015年我國倒春寒發(fā)生頻次55年平均值大于一個標(biāo)準(zhǔn)差的站點，對每一年所選取站點的倒春寒發(fā)生頻次求站點平均，得到南方型倒春寒頻次的時間序列SI(見圖4(b))。該時間序列與PC2的相關(guān)系數(shù)達0.69，表明PC2的確主要反映了我國南方型倒春寒頻次的發(fā)生規(guī)律。功率譜分析(圖略)表明，PC2不僅具有顯著的準(zhǔn)4年振蕩周期，同時還存在較為顯著的年代際變化，在1980s后期存在明顯的年代際轉(zhuǎn)折。

((a)空間分布型；(b)標(biāo)準(zhǔn)化時間序列PC2(藍線)和南方型倒春寒頻次的時間序列SI(黑虛線)，柱狀圖為5年滑動平均的PC2。 (a) Spatial pattern. (b) The standardized PC2 (blue line) and SI (black dotted line); Bar is five-years running mean of PC1.)

4 中國倒春寒發(fā)生頻次與太平洋海溫的關(guān)系

4.1 全國一致型倒春寒頻次與ENSO的關(guān)系

由前文可知，全國一致型倒春寒的發(fā)生可能與ENSO有關(guān)，因此這里用時間序列PC1回歸到海表溫度距平場(見圖5)，進而分析全國一致型倒春寒的發(fā)生與ENSO的關(guān)系。由圖5可見，從前一年的夏季(見圖5(a))開始，赤道中東太平洋SST的暖異常開始發(fā)展，在前一年冬季達到最強，之后暖異常信號開始衰減，在春季有所減弱，SST距平的空間分布呈現(xiàn)出經(jīng)典的東部型El Nio的海溫分布特征，海表溫度異常主要集中在赤道附近。由此可知，我國全國一致型倒春寒主要發(fā)生在ENSO衰減年的春季，與擁有4～5 a準(zhǔn)周期的低頻ENSO相聯(lián)系[15]。時間序列PC1與前一年秋季的Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.34，與前一年冬季的Nino3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.33，均通過了95%的顯著性檢驗。這表明， El Nio(La Nia)衰減年的春季我國倒春寒頻發(fā)(少發(fā)生)。

(紫色等值線內(nèi)為通過95%顯著性檢驗的區(qū)域， 圖中(-1)代表前一年， (0)代表同年。 Areas inside the purple contour pass the 95% significant t-test， In this figure (-1) for the preceding year, (0) for the same year.)

(圖中紫色等值線代表氣候平均500 hPa位勢高度場，白色等值線以內(nèi)區(qū)域和風(fēng)矢量均通過了95%的顯著性檢驗，圖中(-1)代表前一年，(0)代表同年。Areas inside the white contour and wind vector pass the 95% significant t-test, In this figure (-1) for the preceding year, (0) for the same year.)

4.2 南方型倒春寒頻發(fā)與北太平洋“馬蹄”型海溫異常的關(guān)系

由南方型倒春寒頻次的時間序列SI(見圖4(b))回歸得到的前一年與同年海表溫度距平場的分布可知(見圖7)，從前一年的春季開始到次年春季，北太平洋SST一直持續(xù)維持一種類“馬蹄”型海溫異常分布型[20]，即北太平洋中西部海表溫度呈冷異常狀態(tài)，北美西海岸以西出現(xiàn)馬蹄形暖異常分布，同時赤道中東太平洋一直維持暖異常，類似于El Nio型的SST異常分布，但這里的海溫暖異常更象是中太平洋型的El Nio海溫分布[21-22]。整個太平洋的海溫異常分布類似于PDO正位相的SST異常分布型[23-24]，它既包含了北太平洋中緯度海溫異常的年代際變化信息，也包含了熱帶太平洋中部型El Nio海溫異常的年際變化信息，SI與春季PDO指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.23，同時與Nino4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.32，分別通過了90%和95%的顯著性水平。但PDO指數(shù)分別在1970s中后期和1990s中后期有兩次年代際位相轉(zhuǎn)變，比PC2(見圖4(b))的兩次年代際轉(zhuǎn)折均早了10 a左右，因此PDO似乎并不能完全解釋PC2的年代際變化。我們用圖7(a)中春季北太平洋區(qū)域中SST顯著正異常區(qū)域平均值減去負異常區(qū)域平均值定義“馬蹄”型海溫指數(shù)(HIS)(見圖7(g))，HSI與PDO指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.47，而且HSI指數(shù)與PC2的年代際轉(zhuǎn)型特征相對應(yīng)，均在1980s后期和2000s中后期發(fā)生轉(zhuǎn)折，這也解釋了為什么PC2同時存在年際和年代際變化的原因。PC2分別與前一年春季和同期春季HSI指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.51和0.27，均通過了95%的顯著性檢驗。這表明在HSI正位相時，在中太平洋型El Nio衰減年的春季，我國江南一帶倒春寒頻發(fā)，東北倒春寒發(fā)生偏少；反之，在HSI負位相時，在La Nina衰減年的次年春季，我國江南一帶倒春寒發(fā)生偏少，東北倒春寒頻發(fā)。

圖7 (a～f)南方型倒春寒頻次的時間序列對全球SST的超前滯后回歸場；(g)“馬蹄”型海溫指數(shù)HSI的時間序列(曲線)及其9年滑動平均曲線(柱狀)

從春季HSI指數(shù)回歸得到的500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場可知(見圖8(a))，當(dāng)北太平洋“馬蹄”型海溫正異常(北美西岸SST正異常，北太平洋中部SST負異常)時，在中太型El Nio衰減年的春季，由于赤道海表溫度的異常加熱激發(fā)太平洋-北美型(PNA)遙相關(guān)波列，使得阿留申低壓加強，其南側(cè)的西太平洋反氣旋異常位置偏南，使該異常反氣旋西南側(cè)的西南暖濕氣流難以到達我國北方，只能維持在南方一帶。與此同時，貝加爾湖及其以西的中西伯利亞地區(qū)發(fā)展起來的異常高壓東側(cè)的北風(fēng)有利于冷空氣南下，向我國南方侵襲。冷暖氣流在我國江南一帶交匯，導(dǎo)致我國南方倒春寒頻發(fā)。PC2正異常年份合成的500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場(見圖8(b))上更加清楚地看到貝加爾湖西部的異常反氣旋環(huán)流非常有利于烏拉爾山及其以東中亞地區(qū)阻塞高壓的加強，進而更有利于入侵我國的寒潮冷空氣沿著阻塞高壓脊前的西北風(fēng)向南爆發(fā)，并沿新疆-河西走廊-青藏高原東南側(cè)入侵江南地區(qū)。注意到影響中亞阻塞高壓異常的環(huán)流系統(tǒng)是來自于上游北歐地區(qū)的一列負-正-負相間的大氣遙相關(guān)波列，類似于歐亞遙相關(guān)型的分布[25-27]，這一遙相關(guān)的產(chǎn)生可能與冷空氣的源地—北冰洋的海冰快速變化有關(guān)。對比圖8(a)和(b)可以發(fā)現(xiàn)，與北太平洋“馬蹄”型海溫異常相關(guān)的500 hPa位勢高度異常場上同樣存在類似的歐亞遙相關(guān)波列，表明處于中國下游的北太平洋“馬蹄”型海溫異常有可能通過影響北太平洋上空的大氣環(huán)流異常，進而通過行星波的下游效應(yīng)影響上游的波動發(fā)展；同時El Nio激發(fā)的PNA大氣遙相關(guān)造成阿拉斯加上空異常反氣旋的加強，其西側(cè)異常南風(fēng)帶來向極輸送的暖平流可能會影響白令海和北冰洋太平洋扇區(qū)海冰的融化，進而通過海冰的變化影響東亞的大氣環(huán)流和中國倒春寒的發(fā)生。中國倒春寒的變化與北極海冰變化的關(guān)系，我們將在后續(xù)的工作中專門討論。

(白色等值線以內(nèi)區(qū)域和風(fēng)矢量均通過了95%的顯著性檢驗。Areas inside the white contour and wind vector pass the 95% significant t-test.)

5 結(jié)論與討論

本文基于不同區(qū)域的寒潮標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮南北方氣溫的變化特征，定義了適用于全國統(tǒng)一的倒春寒標(biāo)準(zhǔn)，能準(zhǔn)確反映春季冷空氣入侵我國的頻次及其影響范圍和持續(xù)時間。在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計了1961—2015年中國487個站點的倒春寒的發(fā)生頻次，發(fā)現(xiàn)除我國新疆北部、內(nèi)蒙東北部、東北地區(qū)倒春寒發(fā)生頻次最多外，江南地區(qū)和西南地區(qū)東部一帶也是倒春寒高發(fā)區(qū)，即湖北、安徽、浙江、貴州、湖南、江西一帶。進一步使用EOF分解得到了中國倒春寒發(fā)生頻次全國一致型的第一模態(tài)和南北反相型的第二模態(tài)。其中全國一致型模態(tài)作為中國倒春寒發(fā)生頻次的年際變化的最主要模態(tài)，體現(xiàn)了全國倒春寒發(fā)生頻次一致呈周期為3～4 a的年際振蕩。南北反位相型模態(tài)的時間序列與南方型倒春寒頻次的時間序列高度相關(guān)，故該模態(tài)主要反映了南方型倒春寒頻次的發(fā)生規(guī)律，既有4 a左右年際振蕩，又有較為顯著的年代際變化。

從海表溫度對PC1的回歸場中我們發(fā)現(xiàn)，全國一致型倒春寒與擁有4～5 a準(zhǔn)周期的低頻ENSO相聯(lián)系，多發(fā)生在傳統(tǒng)的東部型El Nio衰減年的春季。500 hPa位勢高度對PC1的回歸場表明，在前期冬季El Nio發(fā)展成熟期間生成的從秋冬季一直持續(xù)到次年春季至初夏的西北太平洋異常反氣旋引起的西南暖濕氣流與來自北方的西北風(fēng)干冷氣流的頻繁交匯，是導(dǎo)致全國倒春寒頻發(fā)的重要因素之一。

中國南方型倒春寒的頻發(fā)，與年代際變化的太平洋“馬蹄”型海溫異常分布型有關(guān)，同時還與熱帶中太平洋型El Nio海溫異常的年際變化相關(guān)。在北太平洋“馬蹄”型海溫正異常時，中太平洋型El Nio衰減年的春季，我國江南一帶倒春寒頻發(fā)。由春季“馬蹄”型海溫指數(shù)HSI回歸得到的500 hPa位勢高度場和850 hPa風(fēng)場可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)“馬蹄”型海溫正異常時，在El Nio衰減年的春季，由于赤道海溫的異常加熱激發(fā)PNA遙相關(guān)波列，使得其南側(cè)的西太平洋反氣旋異常位置偏南，從而導(dǎo)致該異常反氣旋西南側(cè)的暖濕氣流難以到達我國北方，只能維持在南方一帶，與來自北方的西北干冷氣流交匯，是導(dǎo)致我國南方倒春寒頻發(fā)的主要原因之一。

進一步分析表明，中國倒春寒頻次變化不僅受熱帶海溫的影響，還有來自熱帶外海溫的影響，特別是與中國南方倒春寒頻發(fā)相關(guān)的北太平洋“馬蹄”型海溫的空間分布，雖然與PDO的海溫空間分布有一定的相關(guān)性，但其年代際時間尺度的變化卻完全不同，二者存在約10年左右的最大滯后相關(guān)關(guān)系。在定義HSI指數(shù)時，我們還考察了圖7(a)中的熱帶中太平洋的Nino4指數(shù)和北太平洋中緯度的冷異常海溫區(qū)域構(gòu)成的指數(shù)變化，均與PDO有類似的年代際變化特征，可見HIS指數(shù)的年代際變化信號可能主要來自于環(huán)北美加州沿岸海表溫度的異常增暖，這個異常增暖與近年來新發(fā)現(xiàn)的北太平洋海溫的“暖水泡”(Blob)事件[28]有關(guān)，且這個“暖水泡”被認為是聯(lián)系熱帶El Nio和北太平洋海氣耦合模態(tài)之間的海洋橋[29]。從文中對中國南方型倒春寒頻發(fā)的原因分析可以發(fā)現(xiàn)，北太平洋“馬蹄”型海溫異常、“暖水泡”、中太平洋型El Nio、PNA遙相關(guān)可能是有機地聯(lián)系在一起的，同時可以通過大氣經(jīng)向熱輸送影響白令海和北極海冰的變化，進而導(dǎo)致高-低緯度之間的相互作用。這些諸多問題將引導(dǎo)我們后續(xù)進行更加深入的分析和研究。