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MWR:季节内振荡不同模态对天气尺度扰动的调控机理
作者:周皓宇 徐邦琪               发布时间:2023/05/10 13:57:29       浏览量:

热带西北太平洋天气尺度扰动活跃,其与热带气旋的生成密切相关,往往被称为热带气旋胚胎。北半球夏季季节内振荡(BSISO)亦是活跃于热带西北太平洋的扰动,其作为天气尺度扰动的背景场,可对天气尺度扰动(包括热带气旋)的生成和发展产生显著影响。而BSISO具有两类模态,其生命周期(10–30天和30–90天)、空间结构、传播特征均有明显差异,过往研究尚未探讨这两类不同的BSISO模态对天气尺度扰动活动的调控差异。

我院徐邦琪教授与其博士生周皓宇从扰动能量的角度,系统分析和比较了两类BSISO模态对天气尺度的影响和调控机制。结果表明,与30–90天模态的影响相比,天气尺度扰动在10–30天BSISO模态的影响下,其扰动动能增强速率较大;而在天气尺度扰动强度达到高峰后,其扰动动能的维持主要来自于30–90天BSISO模态,亦即10–30天BSISO有助天气尺度扰动快速增强,而30–90天BSISO对天气尺度扰动的强度维持起了主要正贡献(图1)。基于扰动动能收支方程诊断的结果,10–30天BSISO通过引发较强的扰动动能平流,有利扰动能量增长;而30–90天BSISO则是通过正压能量转换,支持扰动动能强度的维持。这些发现不仅增进了我们对西北太平洋多尺度相互作用的理解,且有助于更有效地利用BSISO信息,对天气尺度扰动(包括热带气旋)活动进行监测和预测。

该研究成果已发表在《Monthly Weather Review》期刊。

文章信息

Zhou, H., and P.-C. Hsu, 2023: Distinct influences of two boreal summer intraseasonal oscillation modes on synoptic-scale eddies over the western North Pacific. Mon. Wea. Rev., 151, 953–966. DOI: 10.1175/MWR-D-22-0218.1

图1  两类BSISO对天气尺度扰动动能的调控特征。(a)西北太平洋850 hPa天气尺度扰动动能(EKE, m2 s-2)受10–30天(30–90天)BSISO影响下的时间演变过程。西北太平洋区域平均范围为 5º–25ºN, 110º–140ºE(d、j中蓝框区域);黑条(白条)表示EKE在10–30天(30–90天)活跃期间的合成。(b)–(g)为超前-滞后回归分析得出的10–30天BSISO活跃期影响下,天气尺度扰动动能的空间演变过程;(h)–(m)为30–90天BSISO调控下的天气尺度扰动动能演变。图中显示出的扰动动能场皆超过95%显著性检验。