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二十世纪期间的MJO年代际变化机制

作者:付振、徐邦琪 发布时间:2021-04-02 浏览量:10

Madden-Julian oscillation(简称MJO)是热带大气在季节内尺度(20~90天)上的主导模态。MJO对全球的天气与气候系统有着重要影响,也是延伸期预报的主要可预报性来源。受限于观测资料的时间长度与质量,MJO年代际变化特征和相关机制的研究十分缺乏。我院徐邦琪教授课题组利用两套世纪尺度的长期再分析数据(NOAA 20CRERA-20C),研究了二十世纪至今MJO的年代际变化特征及相关调控机制。

研究显示,在1900–2009年北半球冬季,两套二十世纪再分析资料中的MJO强度都存在增长的趋势,例如MJO强度在二十世纪后期(1970–1999; D2)相较于早期(1920–1949; D1)更强,并且MJO降水在西太平洋暖池区域增强最为显著,这个特征与其他MJO重建数据一致。为了了解MJO降水强度的年代际变化机理,通过对湿静能和水汽方程进行诊断,发现MJO降水的变化主要来源于增强的MJO环流有利低层平均态水汽辐合,且MJO动力(环流)年代际变化的贡献远大于平均态热力(水汽)变化的贡献(图1),这与前人在研究未来变暖情境MJO变化机制的结论有所不同(主要贡献来自于全球增暖导致的背景水汽增加)。而静力稳定度和辐射加热等过程对MJO环流增强的进一步诊断和结论,请详见发表于J. Clim文章内容。


图1.(a)D1时期的水汽辐合(等值线)及其变化(填充;D2减去D1),(b)MJO动力变化的贡献,(c)平均态水汽变化的贡献以及(d)两者非线性相互作用。 


文章信息:

Fu, Z., Hsu, P.-C., & Liu, F., 2020: Factors regulating the multidecadal changes in MJO amplitude over the twentieth century. Journal of Climate, 33(22), 9513?9529.