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湿静力能垂直平流对MJO东移的影响研究
作者:王璐               发布时间:2020/07/06 13:28:45              浏览量:

MJO(Madden-Julian Oscillation)是热带大气季节内尺度上的主导模态,它表现为大尺度的对流-环流耦合系统沿赤道缓慢东移。影响MJO东移的关键物理过程是什么,一直是科学界争论的焦点。近年来有学者提出MJO是个水汽主导模态(moisture mode),而垂直积分的湿静力能(MSE)倾向关于MJO对流中心的纬向不对称性主导了MJO的向东移动。

已有不少研究通过诊断MSE倾向方程来解释影响MJO东移的关键物理过程,然而结果具有很大的不确定性。有工作表明MSE的水平平流是最主要的贡献项,而MSE垂直平流不起作用;有的工作则指出MSE垂直平流对MSE倾向纬向不对称具有重要贡献。

近日,大气院的王璐教授和李天明教授合作研究指出,MSE倾向方程的诊断结果对于对于所选的分析区域十分敏感(见图1)。考虑到Kelvin波和Rossby波响应尺度关于MJO对流的东西不对称性,应当选择关于MJO对流东西不对称的较大的区域进行MSE诊断,此时结果显示MSE垂直平流具有重要贡献。而当选择关于MJO对流东西对称的小区域进行诊断时,会严重低估MSE垂直平流的贡献。结果被观测诊断和数值试验共同验证。

该研究有利于进一步理解影响MJO东移的关键物理过程。论文现已在《Climate Dynamics》上正式刊出。

1 a)关于东印度洋MJO对流中心(绿点)的MSE倾向分布。(b)对于紫色小区域进行MSE诊断的结果,此结果显示MSE垂直平流贡献几乎为0。(c)对于黑色大区域进行MSE诊断的结果,此结果显示MSE垂直平流贡献重要。


文章信息:

Wang L, Li T, 2020: Effect of vertical moist static energy advection on MJO eastward propagation: sensitivity to analysis domain. Climate Dynamics 54:2029–2039. https://doi.org/10.1007/s00382-019-05101-8.