GRL:MJO的纬向尺度及其东传速度的年际变化
发布时间: 2021-12-08


作为热带地区最显著的季节内模态,MJO对全球极端天气和气候有着巨大影响。然而,现在的数值天气预测模型在模拟MJO方面仍然存在不足,特别是MJO缓慢从印度洋向东传播至西太平洋的过程。因此,理解调节这种振荡形式的机理至关重要。

近日,我系吴志伟教授(通讯作者)课题组吕梦霞博士分析了110年的长时间数据集(ERA-20C),研究发现MJO的冬季传播速度没有明显的年代际趋势,但存在显著的年际变化(图1)。MJO极快和极慢传播冬季的两组合成分析表明在MJO快速传播的冬季,MJO的纬向尺度明显大于MJO慢传的冬季(图2)。环流场分析显示:MJO环流范围的扩大可以通过水平水汽平流在对流层低层的东侧(西侧)有效激发更强、更广范围的增湿(干燥)趋势,从而促使MJO位相速度加快(图3)。与此同时,在MJO快速传播的冬季,与MJO纬向尺度增大相一致的现象是,西印度和中/东太平洋的海表温度和可降水量的异常增多,暗示了印度洋-太平洋暖池的扩张(图4)。

研究表明,20世纪初,印度-太平洋暖池显著的增强,但是长时间序列并没有捕捉到MJO相位速度的长期变化,这种差异可以归因于与印度-太平洋暖池扩张相关的冬季海温模态和与MJO快速传播相关的海温模式的差异。前者表现为整个赤道印度洋和西太平洋的海温上升,而后者的暖海温异常主要位于西印度洋和中东太平洋上空(图4c)。该研究于2021年发表在《Geophyscial Research Letter》期刊上。


论文信息:

Mengxia Lyu, Xianan Jiang*, Zhiwei Wu*, Daehyun Kim, and Ángel F. Adames (2021) Zonal-scale of the Madden-Julian Oscillation and its propagation speed on the interannual time-scale. Geophysical Research Letters.

论文链接:

http://doi.org/10.1029/2020GL091239


1 基于ERA-20C(黑色)1900-2010年,基于ERA-Interim(紫色)1979-2010年,基于TRMM(绿色)1998-2010年冬季MJO传播速度。红色(蓝色)点表示最快(最慢)相位速度的10个冬天。


2 a)快速和(b)慢速MJO传播冬季,MJO纬向风、垂直速度以及比湿沿赤道区域(10oS-10oN)经度-高度剖面图。


3a)快速和(b)慢速MJO传播冬季,异常可降水量(阴影), 可降水量趋势(等高线)和850hPa风场(矢量)


4 快、慢MJO传播的冬季(左)冬季异常降水(阴影)和海表温度(等高线),(右)可降水量和10m风。画点区域表明通过95%显著性检验。