当前位置:首页  科学研究  科研进展

科研进展

揭示了冬季中东急流的维持和变异机理及其对亚洲季风的影响

发布者:段明铿发布时间:2023-07-20浏览次数:342

  中东急流是北半球西风急流中的一员,是位于亚洲季风区上游重要的高层环流系统(图1a)。以往关于西风急流的研究主要集中在东亚急流和北美急流,对强度仅次于东亚急流的中东急流的研究相对较少。Ren et al. (2022) 基于热力驱动和涡旋驱动急流原理,运用准地转位势倾向方程诊断影响中东急流维持和年际变率的主要因子,并与动力机制相对成熟的东亚急流和北美急流对比以获得较为可靠的结论。研究结果表明,维持气候态急流的主要过程与急流的动力类型密切相关(表1)。中东急流是热力驱动急流,其气候态维持主要由热带非绝热加热Qd和低频涡旋涡度强迫lFte贡献,而东亚急流(热力和涡旋共同驱动的混合急流)则主要由热带非绝热加热Qd、高频涡旋涡度强迫hFte和温度平流Tadv贡献,北美急流(涡旋驱动急流)主要由高频涡旋涡度强迫hFte和温度平流贡献Tadv。虽然三大急流的动力类型和主要维持过程不同,但其年际变化的主要模态则呈现相似结构,即南北移动(EOF1)和强度变化(EOF2)。当东亚和北美急流的年际变化主要由高频涡旋涡度强迫hFte直接贡献时,中东急流的南北移动则主要由低频涡旋热强迫lQte直接贡献。

  Wei et al. (2022) 进一步揭示了中东急流对亚洲冬夏季风异常的影响。冬季中东急流的东伸有利于中国南方冬季偏冷偏湿,以及来年夏季风建立推迟。中东急流的东伸和阿拉伯海上空相对正压的异常反气旋有关。该异常反气旋一方面和中高纬南传的波列有联系,另一方面受热带西印度洋对流加热的影响。统计结果表明,热带西印度洋对流OLR与中东急流东伸指数之间的相关高达-0.65,超过99%信度检验。热带西印度洋OLR指数回归的环流场也与中东急流指数回归的环流场相似(图1b)。模式结果表明,热带西印度洋的热源可激发出阿拉伯海上空200hPa的异常反气旋,导致中东急流的东伸。中东急流可作为重要的预报因子,预测亚洲冬、夏季风的异常情况。


1 中东(ME)、东亚(EA)和北美(NA)急流的动力类型(第二行)、维持气候态急流的主要动力过程(第三行)、对急流年际变化主模态有直接正贡献的动力学过程(后两行)。

 

ME

EA

NA

Dynamic type

Thermal-driven jet

Combined jet

Eddy-driven jet

Maintenance

Qd, 1Fte

Qd, hFte, Tadv

hFte, Tadv

EOF1

1Qte

hFte, Tadv

hFte, Tadv

EOF2

Tadv

hFte

hFte




1 a19792020年冬季DJF的气候态西风急流(红色实线)和200 hPa纬向风的年际变化方差(阴影,m2s−1)。黑色虚线框表示中东急流指数的计算区域20°–40°N/50°–80°E。(b)西印度洋OLR指数(20°S–5°N/40°–60°E,乘-1)回归的冬季200 hPa水平风异常(矢量,m s−1)和OLR异常(阴影,W m−1)。


相关论文发表情况

Ren Q., W. Wei, M. Lu, et al., 2022: Dynamical Analysis of the Middle East Jet in Winter: Compared to the East Asian Jet and the North American Jet. Journal of Climate, 35(14), 4455–4468. (第一资助)

Wei W., Q. Ren, M. Lu, et al., 2022: Zonal extension of the Middle East Jet Stream and its influence on the Asian monsoon. Journal of Climate, 35(14), 4741-4751. (第一资助)


上一篇:下一篇: