Madden-Julian oscillation（简称MJO）是热带大气在季节内尺度（20~90天）上的主导模态。MJO对全球的天气与气候系统有着重要影响，也是延伸期预报的主要可预报性来源。受限于观测资料的时间长度与质量，MJO年代际变化特征和相关机制的研究十分缺乏。我院徐邦琪教授课题组利用两套世纪尺度的长期再分析数据（NOAA 20CR及ERA-20C），研究了二十世纪至今MJO的年代际变化特征及相关调控机制。
研究显示，在1900–2009年北半球冬季，两套二十世纪再分析资料中的MJO强度都存在增长的趋势，例如MJO强度在二十世纪后期（1970–1999; D2）相较于早期（1920–1949; D1）更强，并且MJO降水在西太平洋暖池区域增强最为显著，这个特征与其他MJO重建数据一致。为了了解MJO降水强度的年代际变化机理，通过对湿静能和水汽方程进行诊断，发现MJO降水的变化主要来源于增强的MJO环流有利低层平均态水汽辐合，且MJO动力（环流）年代际变化的贡献远大于平均态热力（水汽）变化的贡献（图1），这与前人在研究未来变暖情境MJO变化机制的结论有所不同（主要贡献来自于全球增暖导致的背景水汽增加）。而静力稳定度和辐射加热等过程对MJO环流增强的进一步诊断和结论，请详见发表于J. Clim文章内容。
图1.（a）D1时期的水汽辐合（等值线）及其变化（填充；D2减去D1），（b）MJO动力变化的贡献，（c）平均态水汽变化的贡献以及（d）两者非线性相互作用。
文章信息：
Fu, Z., Hsu, P.-C., & Liu, F., 2020: Factors regulating the multidecadal changes in MJO amplitude over the twentieth century. Journal of Climate, 33(22), 9513−9529.