热带大气季节内振荡（Madden–Julian oscillation, MJO）是热带地区季节内尺度变化最主要的模态，对全球的天气、气候系统均有影响。然而，MJO在东传过程中常常在海洋性大陆（Maritime Continent, MC）区域表现出明显减弱甚至东传终止现象，这一现象被称为“屏障效应”，其物理机制至今仍存在诸多争议。针对这一关键科学问题，我院朱嬿教师（通讯作者）、硕士研究生杨洋（第一作者）在《Journal of Climate》上最新发表的研究中系统揭示了赤道罗斯贝波在调制MJO跨越海洋性大陆过程中的重要作用，为理解MJO传播屏障提供了新的动力学视角。

研究通过对MJO传播特征进行聚类分析，将其划分为连续传播型、静止型、跳跃型三类事件（图1）。结果发现，连续传播型MJO事件可连续东传过海洋性大陆，而静止型和跳跃型MJO对流东侧伴随着显著的向西传播扰动阻碍MJO东传，导致MJO对流分裂并向南北两侧传播。通过频率与结构特征分析，西移扰动被识别为赤道罗斯贝波。

图1. MJO滤波的OLR（阴影，单位：W/m²）和850 hPa风场（矢量，单位：m/s）从第-8天到第8天的演变图，时间间隔为4天，显示了（a）连续传播型，（c）静止型和（e）跳跃型MJO的情况。 (b)、(d) 和 (f) 与 (a)、(c) 和 (e) 类似，为比湿（阴影，单位：g/g）和环流（矢量，单位：纬向风m/s，垂直压力速度-1×10⁻² Pa/s）的垂直剖面演变图。第0天表示MJO对流在印度洋区域达到最小值。白色打点区域表示OLR或比湿异常在95%置信水平下具有统计显著性。实心黑点表示MJO的对流中心。黑色矢量箭头表示西移扰动的传播。

湿静力能（Moist Static Energy, MSE）收支方程诊断与时间尺度拆分方法揭示了赤道罗斯贝波影响MJO传播的关键动力学机制。研究表明，静止型和跳跃型MJO对流东侧存在的赤道罗斯贝波破坏了MJO对流东侧的类沃克环流结构，导致向极的经向风场与下沉气流消失（图2）。从而造成季节内尺度经向风对低频背景湿静力能的经向平流、季节内尺度垂直运动对低频背景湿静力能的垂直输送这两项不再贡献于MJO对流东侧的正MSE倾向异常，导致MJO无法东传。该研究从动力学诊断角度系统阐明了赤道罗斯贝波对MJO传播的重要影响，深化了对海洋性大陆屏障效应物理机制的认识，并为改进次季节到季节尺度MJO预测提供了新的理论依据。

图2. (a) 连续传播的MJO： MJO对流（白色对流云）伴随深层上升运动（灰色向上箭头）位于印度洋，其东侧的西太平洋出现下沉异常（灰色向下箭头），并伴随着抑制对流。这些上升和下沉运动，与高层的西风异常及低层的东风异常共同构成了MJO类沃克环流。在增强与受抑制对流的西侧，存在向赤道与向极环流（蓝色箭头）。(b) 静止型与跳跃型MJO：MJO对流东侧的异常下沉被赤道罗斯贝波交替的上升运动（绿色向上箭头）与下沉运动（橙色向下箭头）破坏。与此同时，MJO环流中的向极气流也被ER波交替出现的气旋性（绿色圆圈）与反气旋性（橙色圆圈）涡旋扰乱。

文献信息：

Yang, Y., Y. Zhu, T. Li, and D. Guo, 2025: The Role of Equatorial Rossby Waves in Modulating the Eastward Propagation of the Madden–Julian Oscillation across the Maritime Continent. Journal of Climate, 38, 6289–6305. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-24-0672.1