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新的亚洲夏季季风区准双周振荡实时指数
作者:钱伊恬 徐邦琪               发布时间:2020/04/28 10:38:03       浏览量:

准双周振荡(Quasi-biweekly oscillation,QBWO)是亚洲夏季季风区最重要的季节内振荡模态之一,其活跃于北半球夏季,周期为10–30天,QBWO对流由赤道印度洋和中西太平洋向北/向西北传播,对亚洲夏季季风区的热带气旋活动、季风爆发和暴雨等天气气候活动具有重要的影响。目前已有许多用以监测30–90天MJO的实时指数,然而,缺乏有效描述QBWO活动状态的实时指数。本研究基于对复杂时空传播特征具有很好优势的扩展经验正交函数(extended empirical orthogonal function,EEOF)分析方法,分别对西北太平洋和印度洋的QBWO建立了相关的实时指数,详细过程如下图:1)首先基于长期观测QBWO对流数据(10–30天带通滤波OLR)进行-4天,-2天和0天三个时间点串连的EEOF分析,得到西北太平洋(0°–30°N, 100°–180°E)和印度洋(0°–30°N, 40°–100°E)夏季(5–10月)的QBWO时空传播主要模态–EEOF1和EEOF2。2)将包含了三个时间步长(-4天,-2天和0天)的 “非传统非带通滤波”10–30天OLR投影到第一步工作得到的EEOF模态(EEOF1和EEOF2)上,从而得到QBWO实时指数。西北太平洋和印度洋的QBWO指数分别称为WNP-QBWOI及IO-QBWOI。


图1 QBWO实时指数建立过程

该指数不仅掌握了QBWO在西北太平洋向西北传播和在印度洋向北传播的基本特征,同时也能够揭示QBWO与其他天气气候现象之间的关系。比如利用该指数可以有效监测南海季风和印度季风的爆发(图2),极端暴雨事件的发生和演变以及热带气旋生成等。因此,该指数能有效应用于西北太平洋和印度洋上QBWO活动的监测和预报,也有助于与QBWO活动密切相关的灾害天气监测业务。

图2 (a)1981–2011年期间每年(蓝色数字)南海季风的爆发日(根据Kajikawa and Wang 2012的定义)与WNP-QBWOI的位相关系。(d)印度气象局定义的印度季风爆发日与IO-QBWOI的位相关系。灰色柱状代表每个位相中季风爆发日的频率。只计算QBWOI大于0.5时的季风爆发日。换句话说,只考虑小圆圈(大小为0.5)以外的个例。

该研究成果发表于国际期刊Climate Dynamics,文章第一作者是大气科学学院钱伊恬博士,通讯作者大气科学学院徐邦琪教授,该研究合作者还包括夏威夷大学IPRC的Kikuchi研究员。

论文信息:

Qian Y., P.-C. Hsu and K. Kikuchi. (2019) New real-time indices for the Quasi-Biweekly Oscillation over the Asian summer monsoon region. Clim. Dyn., 53, 2603–2624. doi: 10.1007/s00382-019-04644-0.