其大气/海洋变化对东亚和北美的环流、温度和降

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近日,笔者校大气科学大学张耀存教师课题组在中纬度局地波活动与极端天气天气事件的涉嫌切磋方面获取意气风发体系实行,成果分别公布在U.S.A.地球物理联合会的老品牌杂志《吉优physical Research Letters》,以致《Nature》出版集团旗下新期刊《NPJ Climate and Atmospheric Science》。

中纬度北太平洋南隔南亚,西临北美,具备特种的地理地方和十二分复杂的天气系统,其大气/海洋变化对东南亚和北美的环流、温度和降水具备主要性影响,因而长远领会该区域的循环流动变化有支持修正确地预告上、中游的气象和气候十分。从前有色金属研讨所究提出,该区域的雅量和海温均存在显明的时节内条件变率时限信号,不过其变动的机理尚不清楚,热带季节内振荡对其是不是存在进献亦存在纠纷。

大气扰动波活动变化与大气环流分外及气象天气变化存在显然联系。大气波动变化引起的纬向环流型变化可被用来表征中纬度大气循环流动分外,举个例子通过位势中度梯度经向反转定义堵塞系统等,而非常大气环流特别是西风急流系统十二分又对大气波活动强度、传播等风味有调度效能,这种反馈效用使得波活动的前进得到保持,进一步影响北半球天气天气变化及极端天气事件时有爆发发展,那也是国内外向来关切和商量的走俏之风度翩翩。

围绕上述难题,中国科高校大气物理研讨所大学子王璐(2013年在大气所获得大学生学位,现为兰卡威高校博士后卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎与U.S.A.塞班岛大学教师TimLi、大气所研商员周末军合作开展了数不尽研商。商讨揭橥:SST的时节内振荡与低层大气环流的时节内极其以至高频风扰动有关(海洋格局考试标注后面一个的熏陶大抵攻克三分一卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎—海温增暖位相对应反气旋式环流及弱的高频风扰动,海温变冷位绝对应气旋式环流及强的高频风扰动;SST暖十分可通过激发对流促使一大波环流从十二分反气旋调换为气旋。该海-气反馈进程的周期为40天,那意味着局部海-气相互影响有利于中纬度大气发生季节内浮动的能量信号。对流层高层大气季节内拾壹分的出一头地模态是西移的罗斯尔by波,其提升和拉长重大与每每大气扰动的非线性功效和正压能量转变有关。热带大气季节内振荡能够表明中纬度大气季节内十三分强度的约伍分叁。

运用有限振幅波活动办法在前任研究的波活动底工上更是深入分析波活动的局地变化特征,有助于把波活动变化与富有大扰动振幅的不得了天气系统关系起来。通过将有限振幅波活动接纳到500hPa位势中度场分析冬天波活动丰盛与极端冷事件的影响开掘,局部反气旋波活动极度引起环流系统生成,以致欧亚区域热量输送卓殊进而扩大该区域极端冷事件的发生概率。

上述成果时有时无于2013年、2013年、二〇一四年在Journal of climateClimate Dynamics等杂志发布,该研商对精晓中纬度大气低频模态的转移及体制有至关心注重要的价值。

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论文音信:

图1 局部有限振幅的示意图,其日光深深紫灰区域特色相对湿水汽波动,墨蓝表征相对干水汽波活动。

1.Wang, L., T. Li and T. Zhou, 2015: Effect of High-frequency Wind on Intraseasonal SST Variabilities over the Mid-latitude North Pacific Region during Boreal Summer. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-015-2496-2.

除此以外,利用该方法总计整层水汽的动乱活动特点发现,热带地区持续向中纬度地区输送水汽,水汽扰动波动特别招致的极其降雨强度以致持续时间在全数水循环进程中持有荦荦大者功效。冬辰,在大气河运动的界定内,大批量水蒸气向其上游输送,如美利哥西头地区,招致该区域爆发Infiniti降雨;而在夏天,山谷风区水汽波动拾分也是引致海陆风区极端降雨的由来之少年老成。在今后地方下,中纬度地区环球范围内蒸汽含量将高大增加,水汽扰动活动向中纬度输送条件加长,同一时候从水汽输送到降雨进程的时刻减小,因而以致强度越来越强、持续时间更加短的突出灾难性降雨的可能率增加。

  1. Wang, L., T. Li, T. Zhou and X. Rong, 2013: Origin of the Intraseasonal Variability over the North Pacific in Boreal Summer. Journal of Climate, 26, 1211-1229.

  2. Wang, L., T. Li and T. Zhou, 2012: Intraseasonal SST Variability and Air–Sea Interaction over the Kuroshio Extension Region during Boreal Summer. Journal of Climate, 25, 1619-1634.

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图2 水汽波活动的天气特征及其今后情形下的成形特点,左图为冬辰北美西部地区,右图为夏日南亚山谷风区

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该类别工作是由张耀存教师课题组与United States西南印度洋国家实验室Jian Lu等人搭档实现。前段时间已刊登高水准诗歌三篇,均由课题组成员薛道凯大学生为第风姿浪漫作者或联手第大器晚成小编完结。该种类专门的工作获得国家首要研究开发陈设、国家自然科学基金等品种同步援助。

图1 夏天北印度洋海温季节内卓殊增暖、变冷位相分别对应的海表高频风强度布满

连锁成果:

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Xue, D., J. Lu, L. Sun, G. Chen, and Y. Zhang, 2017: Local increase of anticyclonic wave activity over northern Eurasia under amplified Arctic warming, Geophys. Res. Lett., 44, 3299–3308, doi:10.1002/2017GL072649

图2 海-气系统季节内振荡暗暗提示图

Lu J.*, D. Xue*, Y. Gao, G. Chen, L. Leung, and P.W. Staten., 2018: Enhanced hydrological extremes in the western United States under global warming through the lens of water vapor wave activity. NPJ Climate and Atmospheric Science, 1:7; doi:10.1038/s41612-018-0017-9

Xue, D., Lu, J., Leung, L. R., & Zhang, Y.,2018: Response of the hydrological cycle in Asian monsoon systems to global warming through the lens of water vapor wave activity analysis. Geophysical Research Letters, 45.

(大气科学大学 科学本领处卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

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