从84个东传MJO事件合成的垂直速度场中可以看出MJO向西的垂直倾斜结构。为了定量的描述MJO倾斜结构的存在与程度，图1左图显示了高层对流西边界（黄色框）为对流层高层（400-200 hPa）垂直速度为0的经度；低层对流西边界（绿色框）为对流层低层（1000-600 hPa）垂直速度为0的经度。进一步定义MJO倾斜强度等于低层西边界减去高层西边界；如此一来，当倾斜强度大于0时代表MJO垂直结构有倾斜，数值越大，倾斜程度越大。图1右图为84个MJO事件的倾斜强度，从图中可以看出所有的东传MJO事件均伴随着垂直倾斜结构的存在。
在84个MJO事件中选出了强、弱倾斜组，两组的速度差异经过了99%显著性水平检验，且MJO倾斜程度与东传速度的相关系数为0.50，超过了99%显著性水平检验。这意味着MJO垂直结构越倾斜，MJO东传速度越快。通过对两组事件的水汽和MSE场进行分析发现，强倾斜组边界层水汽与MSE趋势纬向梯度明显强于弱倾斜组，同时边界层水汽与MSE趋势纬向梯度与MJO东传速度之间也存在显著的正相关关系。从两类“水汽模态”理论角度出发，揭示了MJO倾斜程度影响MJO东传速度的物理机制（图2）：从第一类“水汽模态”理论角度出发，MJO垂直结构越倾斜，MJO东侧下沉运动越强，一方面使得对流层低层向极地的经向风越强，会导致强的异常水汽经向平流，另一方面，下沉运动越强会在边界层顶激发出更强的东风，导致边界层辐合和上升运动更强，这会引起更强的正垂直水汽平流，最终都会导致边界层正水汽超前更强，MJO东传越快。从第二类“水汽模态”理论出发，MJO本身倾斜程度越大，会导致MJO西侧垂直MSE平流越负，导致更负的MSE趋势。另一方面，MJO倾斜程度越大，MJO东传下沉运动越强，这会导致更正的MSE垂直平流，进而使得MJO东侧有更正的MSE趋势。MJO东侧MSE趋势更正，西侧MSE趋势更负，会导致MJO东传速度更快。
图1 （左图）沿MJO对流中心（x轴上的0度）的季节内垂直速度场的纬向-垂直剖面分布。黄色和绿色框代表高层和低层上升运动的范围。（右图）不同倾斜程度（x轴）的MJO个例数（y轴）。
图2 MJO倾斜结构影响移速的两类机制和关键过程。
相关论文发表情况
Hu F., and T. Li, 2021: Effects of MJO Vertically Tilted Structure on Its Phase Speed from the Moisture Mode Theory Perspective. Journal of Climate, 34, 4505-4520. (第一资助)