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一所要闻

我所科研人员在西北太平洋大气次季节变率研究中取得新进展

时间:2021.01.05 来源:海气中心 字号

随着气象中短期确定性预报和气候概率预测能力持续提高,介于两者之间的10~30天延伸期预报已成为“无缝隙预报”亟待解决的技术难点。在国家重点研发计划项目“10~30天极端天气过程可预报性及预报理论与方法研究”的支撑下,依托于我所的自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室李奎平博士针对10~30天延伸期预报的关键预报因子—大气准双周振荡事件开展了深入研究,在其维持与传播机理方面取得新的科学突破,为提高延伸期预报能力奠定了理论基础。

热带西北太平洋是大气准双周振荡的活跃区域,夏季由赤道向北传播的准双周振荡事件对东亚季风、热带气旋和持续性极端天气事件等具有显著的调制作用,但准双周振荡在西北太平洋的维持机理尚不清晰。该研究首次揭示了西北太平洋准双周振荡的维持与赤道水汽动力过程的密切联系,并定量评估了海表温度(SST)导致的潜热和感热异常对大气湿静力能变化的贡献,指出海洋的该反馈过程对准双周振荡北移的贡献在20%左右。该成果是对西北太平洋准双周振荡维持与传播机理的新认识,为科学评估和改进数值模式模拟能力提供了重要参考。相关研究成果近期相继刊发在Journal of Climate和Geophysical Research Letters上,并得到了国家自然科学基金和自然资源部第一海洋研究所束星北青年学者基金资助。

 

论文链接:https://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JCLI-D-19-0752.1

                   https://doi.org/10.1029/2020GL090929


图1 赤道西太平洋准双周变率维持机理示意图。a(b)表示对流正(负)异常位于西太平洋,红(蓝)柱表示水汽正(负)异常。当对流正异常位于赤道西太平洋时(图1a),赤道上伴随着Walker环流形式的异常运动和偶极子型水汽分布,异常环流的跨度大约40°。在稳定的信风作用下,东侧的水汽负异常被不断向西输送,并在到达西太平洋时激发对流负异常,促成相反形式的环流异常(图1b)。由于该区域信风的平均速度大约为5°/天,这意味着西太平洋对流位相转换需要8天左右,亦即16天完成周期振荡,这恰与准双周频率相吻合。 

图2 准双周振荡在西北太平洋的演化过程。填充变量为降水异常,等值线为SST异常。准双周振荡对流的北移伴随着SST变化,暖SST异常领先大气对流1/4周期。

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