热带季节内振荡（MJO）是赤道地区最显著模态，它可以对全球的天气和气候发挥重要影响，因此了解MJO及其遥相关在全球变暖下会发生多大程度的变化，有助于理解全球各地区季节内尺度的气候变化。Cui and Li (2022) 使用了NOAA-20CR数据研究了1901-2010年MJO活动的变化及其对全球季节内降水、极端降水和高频降水的影响。研究发现，上个世纪MJO强度明显加强，而其向东传播的速度几乎没有变化。在MJO增强的影响下，中国南方地区（SC）、澳大利亚北部（AU）地区及美国加州地区（CA）的季节内异常降雨有所加强，增幅分布从AU的67%到CA的14%不等。各地区季节内降水增加主要是由于MJO异常风的增强，平均水汽变化在其中的影响很小。MJO异常经向风的增强在对中国南方地区的影响中至关重要；而在AU和CA地区中，MJO异常纬向风分量的增强占主导地位（图1）。此外，从二十世纪初到末，上述三地区的极端降水量显著增加，在SC和AU的累计极端降水量增加可达140%～150%，在CA增加约100%。极端降水的增加模态与周期小于10天的高频变率的加强模态是基本一致的，而高频变率的增加可能是由MJO的遥相关变化所调控的，因此证明了MJO的变化可以在大尺度上对局地的高频变率和极端天气进行调控。以上研究结果为评估未来MJO活动和相关气候影响，以及改进灾害性天气和气候极端事件的延伸期预测提供了理论基础。
此外，Fu et al. (2022) 利用诊断分析和NESM模式敏感性试验研究发现热带太平洋MJO纬向分布的年代际变化主要受控于北大西洋海温的年代际变率。在大西洋年代际振荡（AMO）的负位相期间，活跃的MJO对流会向东延伸至热带中太平洋（20°S–0°, 170°E–150°W），而在AMO正位相期间，MJO活动被限制在印度洋-太平洋暖池区域内。通过对MJO尺度的湿静力能以及水汽方程的诊断，发现在AMO负位相期间，热带太平洋上背景西风异常与MJO扰动水汽相互作用，由西太平洋往中太平洋一带输送更多的水汽；同时，MJO对流东侧东风扰动也会从中东太平洋暖海温（正水汽）距平地区向中太平洋输送更多的水汽（图2），这样的配置有利于印太暖池区的MJO对流持续向东发展，跨越中太平洋地区。这一结果也表明北大西洋海温通过跨海盆调控机制改变了热带太平洋的背景环流与水汽，进而能够引起MJO活动的纬向变化。
图1 SC、AU和CA地区湿位相下季节内降水及850hPa异常风的合成图
图2 （a）MJO水汽扰动（填色图，单位：10-4kg/kg）和850hPa低频背景场（大于90天）环流（箭头，单位：m/s）在AMO负位相和正位相期间的差异。（b）同（a）只不过为低频背景场水汽（填色图，单位：10-4kg/kg）和850hPa的MJO扰动环流（箭头，单位：m/s）。
相关论文发表情况
Cui J.-X., and T. Li, 2022: Changes in MJO characteristics and impacts in the past century. J. Climate, 35, 577-590. (第一资助)
Fu Z., P.-C. Hsu, J. Li, et al., 2022: Multidecadal changes in zonal displacement of tropical Pacific MJO variability modulated by North Atlantic SST. Journal of Climate, 35, 5951–5966. (第一资助)