環狀模

在“南極濤動”和“北極濤動”概念的基礎上，Limpasuvan ^[5]  等與Thompson等 ^[6]  在隨後的工作中採用“南、北半球環狀模”這一命名方式來替代“南極濤動” 和“北極濤動”。環狀模英文名稱為 “Annular Mode” , 翻譯成漢語就是“ 環狀模” 。英文“Annular”可表述為“環形的、環狀的”，用來強調這一現象的空間形態表現為沿緯圈對稱、帶狀分佈特徵; 而“Mode”為“模態”的意思，可理解為表徵環狀模是採用EOF方法分解SLP距平場得到的動力模態（dynamical mode），這種動力模態可代表大氣基本過程的特徵或印記，例如平均流的不穩定性過程、大尺度海氣相互作用或氣候平均流與瞬變擾動之間相互作用等，它對氣候變率的表徵往往要好於單站數據和球諧函數擬合數據 ^[7]  。

採用“環狀模”（Annular Mode）代替“南極濤動”和“北極濤動”，歸納起來主要有以下3點原因：①“ 環狀模” 更加能夠強調這一現象在空間上沿緯圈對稱、帶狀分佈的形態 ^{[5]  [8]}  ；②“環狀模”強調了南、北兩個半球的相似性 ^[8]  ，即“南極濤動”和“北極濤動”均是“環狀模”現象，只是地理位置不同，分別為“南半球環狀模”（Southern Hemisphere Annular Mode, SAM）和“北半球環狀模”（Northern Hemisphere Annular Mode, NAM）；③在“季節內振盪”（Madden-Julian Oscillation或Intraseasonal Oscillation）等概念被提出和推廣之後, 繼續使用“Oscillation” 一詞命名，易給人以“Arctic Oscillation” 和“ Antarctic Oscillation” 為強韻律性振盪的混淆，因為前者（季節內振盪）表示大氣內部30~60或10~90天準週期性振盪現象、韻律性很強，而後兩者（南、北極濤動）時間演變含有較多紅噪音 ^[9-11]  、韻律性相對偏弱；“mode”一詞則較為中性和客觀，可以避免上述問題。

“三大濤動” 分別指：“北大西洋濤動” （Northern Atlantic Oscillation, NAO）、“北太平洋濤動” （Northern Pacific Oscillation, NPO）和“南方濤動” （Southern Oscillation, SO） ^[2]  。

“環狀模” 與“三大濤動” 最大的區別在於：後者主要是定義在基於“大氣活動中心”（Atmospheric Centers of Action, ACA） ^[3]  之間關聯的區域性遙相關現象，而前者是則基於“大氣環狀活動帶”（Annular Belts of Action, ABAs） ^[4]  之間關聯的行星尺度遙相關現象。其中, “大氣活動中心” 指大氣活動具有相似變動性的狀態在空間上以點為中心分佈的特徵 ^[3]  ；而“大氣環狀模活動帶”則推廣了“大氣活動中心” 概念，指大氣環流（特別是中高緯大氣環流）中具有相似變動性的狀態在空間上呈現出沿緯圈帶狀分佈的特徵 ^[4]  。因此, “ 環狀模”現象明顯有別於傳統基於“大氣活動中心” 概念的遙相關現象，更加強調沿緯圈方向對稱的空間特徵、覆蓋整個半球的空間尺度和影響範圍以及中緯度活動帶與極地地區2個整體之間的遙相關性 ^[2]  。

環狀模變異不僅能夠影響我國大範圍旱澇格局，和中國區域氣候異常之間也表現出良好的統計關係 ^[16]  。50°S-60°S之間的前期冬季(1月)環流異常能夠顯著影響華北地區當年夏季降水，當環流異常指數偏高/偏低時，華北地區夏季降水偏少/偏多 ^[12]  。華北盛夏降水與馬斯克林高壓和澳大利亞高壓在年際尺度上存在負相關關係，這種負相關存在年代際變化，1965年之前澳大利亞高壓和華北盛夏降水負相關顯著，之後相關減弱；1974年之前馬斯克林高壓和華北盛夏降水負相關顯著，之後相關減弱 ^[13]  。

前期(3~4月)的環狀模活動與福建前汛期(5-6月)降水之間存在很好的正相關，診斷分析結果表明，前期環狀模偏強時，後期北方冷空氣活動頻繁，南方暖濕氣流輸送旺盛，在華南北部產生強烈鋒生，導致福建前汛期降水偏多；反之，福建前汛期降水偏少 ^[14]  。重慶汛期降水與南半球大氣環流異常之間的關係,發現南半球中高緯度(40°S-60°S)1-5月的環流異常與當年重慶汛期降水之間存在顯著的負相關 ^[15]  。