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热带高频活动对季节内尺度潜热通量的影响
作者:高迎侠、徐邦琪、李天明               发布时间:2018/12/10 09:24:18       浏览量:

季节内振荡(MJO, 20–90天)是热带地区最为活跃的系统之一,通过为高频扰动(<20天)提供有利或不利的环境场,对天气尺度系统的发生发展有着明显的控制作用。然而,活跃于热带MJO波包内的高频活动是否对MJO也有一定的反馈作用呢?我院博士生高迎侠及其指导教师徐邦琪教授以及李天明教授对这一问题进行了研究。

利用两套再分析资料(ERA-I和MERRA),结果证明高频活动主要通过与低频背景场(>90天)的相互作用对海表面潜热通量(LHF)产生一定的升尺度贡献,进而影响MJO对流。在MJO活跃地区,超过20%的季节内尺度LHF(MJO LHF)来自于高频活动与低频背景场的非线性相互作用;并且,高频活动非线性贡献的LHF和对流处于同位相,而MJO LHF略微落后于对流中心(图1)。因此,高频扰动与背景场的相互作用能够支持对流发展,且相较于MJO LHF有利于对流的向东传播。

文章进一步利用ECHAM4数值试验对诊断结果进行了验证。从30年气候试验中挑选出10个强的MJO个例,敏感性试验表明,一旦去掉与LHF相关的海表面变量场(风场和比湿场)的高频分量,模拟得到的MJO个例强度变弱且传播速度也有所减慢。因此,数值试验支持再分析资料诊断结果:高频活动能够通过对LHF的影响进而有利于MJO对流活动的维持及向东传播。

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图1. (a)总的季节内潜热通量(LHF_total;阴影)以及(b)高频扰动与背景场相互作用贡献得到的季节内潜热通量(LHF_L-H;阴影)与MJO对流(等值线)之间的位相关系。(a)–(b)和(c)–(d)分别来自于ERA-I和MERRA。

 

该成果在国际学术期刊《Climate Dynamics》上发表:

Gao, Y., Hsu, P.-C. and Li, T. (2018). Effects of high-frequency activity on latent heat flux of MJO. Climate Dynamics. https://doi.org/10.1007/s00382-018-4208-1