因为热带地区科氏力较弱，弱温度梯度近似经常被用于MJO理论研究。弱温度近似假设对流加热与垂直运动造成的绝热冷却相平衡，而温度反馈（表现为温度倾向）可以忽略。近日，我院教师陈国森研究了温度反馈的作用。结果表明，温度反馈对于MJO的自维持有重要作用。
利用尺度分析，该研究表明，对于MJO尺度的运动，旋转作用较强，以至于温度反馈与水汽反馈（表现为水汽倾向）同等重要，而学术界普遍认为后者对MJO的发展和维持至关重要。利用理论模型，该研究发现当有温度反馈时，MJO可以在暖池上空自维持（图1），而没有温度反馈时，MJO无法在暖池上空维持（图2）。这是因为温度反馈增强了系统的能量制造。当没有温度反馈时，系统只能制造潜热能；当有温度反馈时，系统通过温度反馈与边界层辐合反馈的相互作用制造额外的有效位能。研究进一步表明，这种温度反馈对MJO自维持的作用可以被观测所证实。
该研究表明温度反馈对MJO有着不可忽略的作用，理论模型应该考虑温度反馈机制。同时，该研究成果为改进MJO的数值模拟提供了理论指导。该成果发表在Journal of the Atmospheric Sciences。
论文信息：
Chen, G., 2022: The Amplification of Madden–Julian Oscillation Boosted by Temperature Feedback. Journal of the Atmospheric Sciences, 79, 51-72. https://doi.org/10.1175/JAS-D-21-0146.1
图1、控制试验中赤道降水（颜色填充）的时间-经度演变。黑色粗实线表示MJO的位相传播。黑色等值线表示MJO振幅的变化。
图2、同图1，但是显示的是敏感性试验中降水的演变。相较于控制试验，敏感性试验关闭了温度反馈机制。