有利于把波活动变化与具有大扰动振幅的异常天气系统联系起来,其大气/海洋变化对东亚和北美的环流、温度和降水具有重要影响

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近年,笔者校大气科学大学张耀存助教课题组在中纬度局部波活动与极端气象天气事件的涉嫌研商方面获得生机勃勃类别进行,成果分别发布在美利坚合众国地球物理联合会的显赫刊物《吉优physical
Research Letters》,甚至《Nature》出版集团旗下新期刊《NPJ Climate and
Atmospheric Science》。

中纬度交北冰洋西濒东南亚,南邻北美,具有非常的地理地点和十二分复杂的天气系统,其大气/海洋变化对南亚和北美的环流、温度和降水具有至关首要影响,因而浓郁精通该区域的环流变化有扶植更确切地预报上、上游的天气和天气分外。早先有色金属研商所究提出,该区域的汪洋和海温均存在分明的时令内条件变率实信号,但是其变动的机理尚不清楚,热带季节内振荡对其是或不是存在进献亦存在纠纷。

汪洋扰动波活动变化与大批量环流极度及气象天气变化存在分明联系。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环流非常,譬如通过位势中度梯度经向反转定义堵塞系统等,而超级大气环流越发是南风急流系统十一分又对大气波活动强度、传播等性格有调度成效,这种反馈功用使得波活动的升高得到保持,进一层影响北半球天气天气变化及极端天气事件时有发生发展,那也是国内外一贯关心和钻研的走俏之大器晚成。

围绕上述难点,中国中国科学技术大学学大气物理切磋所大学生王璐(贰零壹贰年在大气所得到大学子学位,现为巴厘岛大学博士后卡塔 尔(英语:State of Qatar)与美利坚合众国苏梅岛大学教书TimLi、大气所商量员周日军合营展开了多种商讨。琢磨公布:SST的时节内振荡与低层大气环流的季节内特别以致高频风扰动有关(海洋格局考试标记前者的熏陶大概占领百分之二十卡塔 尔(英语:State of Qatar)—海温增暖位相对应反气旋式循环流动及弱的高频风扰动,海温变冷位相对应气旋式环流及强的高频风扰动;SST暖分外可透过激发对流促使大气循环流动从那多少个反气旋转换为气旋。该海-气反馈进程的周期为40天,那意味着局部海-气相互影响有帮衬中纬度大气产生季节内变化的频限信号。对流层高层大气季节内分外的独立模态是西移的罗斯尔by波,其进步和加强主要与高频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分解中纬度大气季节内十分强度的约百分之二十。

利用有限振幅波活动格局在前任钻探的波活动根底上进一层剖析波活动的局部变化特点,有助于把波活动变化与全部大扰动振幅的可怜天气系统关系起来。通过将点滴振幅波活动采纳到500hPa位势中度场剖判冬日波活动特别与极端冷事件的震慑开采,局部反气旋波活动特别引起环流系统变化,诱致欧亚区域热量输送极度进而增添该区域极端冷事件的发出可能率。

上述成果时有时无于二零一三年、2012年、二〇一五年在Journal of climateClimate
Dynamics
等杂志登载,该研究对精通中纬度大气低频模态的改换及体制有关键的价值。

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随想音讯:

图1
局部有限振幅的暗中提示图,其茶色色区域特点相对湿水汽波动,日光黄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,利用该格局总结整层水汽的动乱活动特点发掘,热带地区持续向中纬度地区输送水汽,水汽扰动波动非常引致的可是降水强度以致持续时间在全体水循环进度中持有荦荦大者成效。冬季,在大气河运动的限量内,大量蒸汽向其上游输送,如United States西边地区,以致该区域发生Infiniti降雨;而在夏季,山谷风区水汽波动特别也是引致海陆风区极端降雨的由来之意气风发。在今后场景下,中纬度地区整个世界限量内蒸汽含量将相当大扩充,水汽扰动活动向中纬度输送条件加长,同临时间从水汽输送到降雨进度的时刻减小,由此变成强度更加强、持续时间更加短的Infiniti患难性降雨的可能率扩大。

  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点及其现在乎况下的扭转特征,左图为冬辰北美南边地区,右图为夏天东南亚山谷风区

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该连串专门的学问是由张耀存教授课题组与美利坚独资国东北北冰洋国家实验室Jian
Lu等人合作完结。前段时间已刊登高品位散文三篇,均由课题组成员薛道凯硕士为率先小编或联手第风度翩翩作者达成。该类别专门的学问获得国家重大研发安插、国家自然科学基金等品种一同帮衬。

图1 夏日北印度洋海温季节内十分增暖、变冷位相分别对应的海表高频风强度分布

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.

(大气科学高校 科学技艺处卡塔尔国

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