西太平洋副热带高压(WPSH)是东亚夏季风环流系统的重要组成部分,其强度、结构以及位置与东亚地区天气和气候有着紧密的联系,因此理解其变率对于气候预测有重要的意义。在2018年晚夏,WPSH持续性极端偏北,造成东亚东北部持续性的高温热浪,47站日最高气温突破历史极值。目前大部分学者主要关注WPSH强度变率的研究,而对于WPSH经向位置的影响机制仍不清楚,需要进一步理解。以往研究指出,WPSH经向位置与北印度洋海温异常关系密切,当北印度洋海温偏冷时,WPSH往往偏北。但在2018年晚夏,北印度洋海温异常并不明显,不能解释此次WPSH极端偏北的现象。
我中心张文君教授课题组的研究发现:此次WPSH极端偏北主要是由西北太平洋区域累积季节内振荡(Accu-ISO)作用所导致的。西北太平洋ISO可以通过激发北传Rossby波列,对WPSH南北移动产生影响。在1979-2019年的晚夏,Accu-ISO作用在2018年最强,对应于西太副高位置最为偏北(图1)。利用前人所定义的北印度洋海温指数和Accu-ISO指数,选取1979-2014年作为训练时期,对2015-2019年WPSH脊线指数进行回报,回报结果与观测值相关高达0.99(图2)。此外,北印度海温异常与WPSH脊线指数的关系在1990s末显著减弱,而Accu-ISO对WPSH经向位置的影响始终稳定。该研究结果解释了2018年晚夏WPSH极端偏北的主要原因,强调了西北太平洋Accu-ISO对WPSH经向位置预测的重要性。
该研究成果对于理解大气季节内振荡与西北太平洋副热带高压之间的复杂关系有重要意义,同时对于东亚气候季节内预测具有一定的指导作用。
图1. 西太副高(WPSH)脊线指数与西北太平洋(10°-20°N, 120°-160°E)累积季节内振荡(Accu-ISO)指数散点图。红色五角星为2018年。两者相关系数R=0.52。
图2. 1979-2019年晚夏西太副高(WPSH)脊线指数观测(柱状)和经验模型预报值(等值线)。蓝色和红色等值线分别表示训练和测试结果。
参考文献:Huang Z, Zhang W, Geng X and Hsu P-C (2020) . Accumulated Effect of Intra-Seasonal Oscillation Convections over the Tropical Western North Pacific on the Meridional Location of Western Pacific Subtropical High. Front. Earth Sci. 8:579442. doi: 10.3389/feart.2020.579442