气象资料实时自动更新（大气环流与海气耦合）
备注：本篇有部分内容摘录自台风论坛（现TY_Board）。
热带季节内振荡（Madden-Julian Oscillation, MJO)
以下关于MJO的介绍摘自台风吧吧友“Super台风”：
MJO（Maddan-Julian Oscillation），即准40天振荡（因为正常情况下周期是30-60日左右），由Maddan和Julian在20世纪70年代发现的，大致反映了赤道地区对流活动的周期性变化。
MJO湿区即对流活跃，水汽充沛区（即OLR负距平区）；反之干区为对流衰弱，水汽稀少区（即OLR正距平区）。OLR即为向外长波辐射（Outgoing Longwave Radiation），高的OLR值对应较弱的对流活动，低的OLR值对应较强的对流活动。
通常MJO湿区及其引发的开尔文波（Kelvin Wave）沿赤道附近东移，当然也由于沃克环流的影响，MJO湿区在西太表现的比较突出，而在中东太平洋不怎么明显。当然MJO的移动并非持续向东，比如也会受海温影响，出现长期滞留某一区域甚至掉头向西。
MJO湿区/干区位相对热带对流云系/水汽及热带气旋都有明显影响。显然，MJO湿区位置，热带对流和ITCZ活跃，热带气旋容易产生；反之，热带气旋只能从东风波/高空冷涡等来源发展，且水汽少，较难发展。
MJO预报图上，整个赤道地区被分成了8片，大致为：
- 1区：非洲大陆
- 2区：阿拉伯海
- 3区：孟加拉湾
- 4区：南海
- 5区：菲律宾海（菲东洋面）
- 6区：西太远洋
- 7区：中东太平洋
- 8区：大西洋
其中，线条位于哪个区即为MJO湿区所在，而通常对面即为干区（1区对5区，2区对6区，3区对7区，4区对8区）。这条线离中心越远，说明湿区越强越明显（同时对应的干区一般也越强），反之湿区不明显。
另外，紫线是实况，黄线是Ensemble Forecast每个预报情况，绿线是各预报的中值线；深黑色区域是未来50%概率落在这个区域，浅灰色是90%概率落在这片区域。
厄尔尼诺-南方涛动（El Niño and Southern Oscillation, ENSO）
厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）是赤道太平洋中部和东部的海洋温度波动，以及上空的大气层的变化。厄尔尼诺和拉尼娜涉及海洋，而南方涛动是大气的对应现象（东西向大气压的“跷跷板”效应，即大气遥相关），因此产生了厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）一词。
ENSO中性状态（正常状态）：
- 沃克环流圈：南美洲沿海地区主要受高压和下沉空气控制，在太平洋的另一侧则为低压区和上升空气。由于存在这种气压差，造成较强东南信风吹过赤道南太平洋，形成沃克环流圈。
- 太平洋暖池：在东南信风的吹拂下，海水自东向西流动，流到赤道地区时海温上升，在太平洋西侧形成一个暖池，因此西侧太平洋暖池要比东侧的厚。
ENSO暖相位（厄尔尼诺）：
- 赤道中东太平洋信风减弱、赤道西太平洋西风增强，西太平洋暖池表层暖水向东传输；
- 中东太平洋次表层海水上涌减弱，对流活动加强；
- 赤道中东太平洋海表层水变暖，赤道西太平洋次表层冷水上涌，表层海水变冷；
- 沃克环流减弱，大气和海洋之间的相互作用使热带纬圈环流减弱，菲律宾以西副热带高压增强。
ENSO暖相位（厄尔尼诺）造成的变化：大西洋飓风数量减少，北半球东太平洋飓风数量增加。东亚夏季风偏强，西太平洋副热带高压强度增强、位置偏南，西北太平洋台风活动中心偏东偏南，活跃范围包含日本海及其以东洋面，而冬季风偏弱，冬季东亚大槽偏弱，北方地区容易出现暖冬。
ENSO冷相位（拉尼娜）：在某些情况下，赤道南太平洋盛行与厄尔尼诺相反的状态，称为拉尼娜事件。拉尼娜与正常状态相似，但强度更大，形成更强的沃克环流和信风，东太平洋温度距平为负。拉尼娜事件通常发生在厄尔尼诺之后，例如1997-1998年的厄尔尼诺事件后，紧接着出现了长达数年的拉尼娜事件。
在业务上，对赤道太平洋进行分区：
- Niño 1+2 (0-10S, 90W-80W)：最小和最东边的区域。
- Niño 3 (5N-5S, 150W-90W)：该地区曾经是监测和预测ENSO的主要焦点，但后来据研究表明，ENSO的关键区域位于更西边的区域，即Niño 3.4。
- Niño 3.4 (5N-5S, 170W-120W)：由于该区域能够覆盖赤道中太平洋而避免遗漏中部型厄尔尼诺现象，美国国家海洋大气局(NOAA)于2003年提出用Nino3.4指数定义厄尔尼诺。更多信息请参考下面的ONI参数和Niño 3.4参数。
- Niño 4 (5N-5S, 160E-150W)：可反映赤道太平洋中部的海温异常。
判断厄尔尼诺/拉尼娜事件最常用的有以下几个参数：
- Oceanic Niño Index (ONI)：这是NOAA的官方指标，基于中东部热带太平洋（Niño 3.4区域）的三个月海表温度异常平均值（Sea Surface Temperature Anomalies, SSTA）计算。若三个月滑动平均SSTA连续5个月超过+0.5℃（低于-0.5℃）时，就判断为厄尔尼诺（拉尼娜）事件。我国2017年新制定的国标实际上选用的就是ONI（虽然写的是Niño 3.4）。
- Niño 3.4：若5个月滑动平均连续6个月超过+0.4℃（低于-0.4℃）时，就判断为厄尔尼诺（拉尼娜）事件。
- 南方涛动指数（Southern Oscillation Index, SOI)：塔希提/大溪地（Tahiti）与达尔文（Darwin）站月平均海平面气压差序列的标准化值。
按照厄尔尼诺事件达到峰值时海温距平的分布，可将厄尔尼诺分为三种类型：
- 东部（EP）型：海温异常暖中心出现在赤道东太平洋区域，整个中东太平洋对流上升运动比较强，下沉支在西太平洋。
- 中部（CP）型：海温异常暖中心出现在赤道中太平洋区域，上升支在中太平洋，下沉支中一支在西太平洋，另一支在南美沿岸。
- 混合型：目前仅仅处在定义阶段但无法统计出对气候影响的一般性规律。
我国判别ENSO事件的强度标准如下（摘自国标《GB/T 33666-2017 厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》）：
（1）事件过程中，Niño 3.4指数3个月滑动平均的绝对值达到最大的时间和数值分别定义为事件的峰值时间和峰值强度（出现数值相同的多个峰值时，以首次出现的峰值为准）。
（2）事件强度：以事件的峰值代表其强度。
（3）强度等级：事件峰值强度绝对值达到或超过0.5℃但小于1.3℃定义为弱事件，达到或超过1.3℃但小于2.0℃定义为中等事件，达到或超过2.0℃定义为强事件，达到或超过2.5℃定义为超强事件。注：这里1.3℃、2.0℃和2.5℃分别接近于1.5倍、2.5倍和3倍Niño 3.4指数的标准差。
太平洋十年涛动（Pacific Decadal Oscillation, PDO）
有研究表明，厄尔尼诺现象可能是长期自然气候循环的一部分。太平洋十年涛动（Pacific Decadal Oscillation, PDO）是一种以10年周期尺度变化的太平洋气候变化现象。变换周期通常为20～30年。PDO的特征为太平洋北纬20度以北区域表层海水温度异常偏暖或偏冷。
在太平洋十年涛动暖相位（或正相位）期间西太平洋偏冷而东太平洋偏暖，在冷相位（或负相位）期间西太平洋偏暖而东太平洋偏冷。1977-1999年，太平洋处于暖相位；目前，太平洋处于PDO冷相位，可能会抑制厄尔尼诺在今后几十年内的发生。
查看地址：National Centers for Environmental Information - PDO monitoring
北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation, NAO）
除了太平洋以外，其他海洋盆地（例如大西洋和印度洋）都会出现与厄尔尼诺类似的事件。但是，与赤道太平洋厄尔尼诺相比，这些事件的强度相对较弱，对全球天气现象影响较小。
北大西洋涛动指数（North Atlantic Oscillation, NAO）是一个位势距平偶极子的强度指数，距平中心分别位于冰岛与亚速尔群岛的500hPa等压面上。两地的气压差决定了北大西洋盛行西风的强度，盛行西风又会影响海洋表层流。
北大西洋周期性地经历涛动事件，有时会形成一些极端天气，例如美国东北部出现严寒，欧洲出现异常天气，平时干旱的非洲西南部沿海出现强降雨。
北极涛动（Arctic Oscillation, AO）
北极涛动指数（Arctic Oscillation, AO）：在1000hPa上，将每日北半球20N以北的位势距平，在去除季节平均距平后的得到的一项环流指数。
- AO正位相：当500hPa北极极涡呈绕级分布时，冷源势力均集中于极地内，极地内位势偏低，中高纬地区位势较高。极锋急流（或北支急流）位于60N以北，急流走向平整。
- AO负位相：500hPa北极极涡偏离极地，南下中纬度地区，且多呈偏心或偶极分布。极地此时通常会被极高或高压脊控制，位势较高，而中纬度则受极涡和其带来的旋转槽的影响，位势较低。极锋急流位置偏南，经向度也更高。
南极涛动（Antarctic Oscillation, AAO）
南极涛动指数（Antarctic Oscillation, AAO）：在南半球700hPa上，将每日20S以南地区的位势距平，去除季节平均距平后所得到的一项环流指数。
南极涛动指数的定义其实与北极涛动指数类似，但由于南极有3公里多厚的冰盖，使得1000hPa等压面在60S以南的南极大陆上根本不存在。如此一来，定义时就只能采用离南极冰盖表面最近的700hPa等压面了。
AAO对北半球的影响主要体现在夏半年（北半球），如果AAO值为负的话，那么就对应南半球中纬度冷空气活动活跃，索马里急流、印度洋、太平洋越赤道气流都会比较强盛。这就使得亚澳非地区的季风环流也就较为强盛。西太季风槽内的对流活动也会受到南半球西南季风的激发而变得活跃起来，这对热带气旋的生成是非常有利的。
太平洋一北美涛动（Pacific/North American Pattern, PNA）
太平洋一北美涛动（Pacific/North American Pattern, PNA）通常是由一对500hPa上空的位势偶极，以及同高度的一组位势震荡序列来定义的。位势偶极位于30N以南（以夏威夷岛为中心）、和40N以北（以阿留申群岛以南为中心）的太平洋海面上。而位势序列中心由西至东分别在阿留申群岛以南、北美西部、以及北美东南部。
