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ACP:QBO-MJO组合条件下中国东部初夏降水变化特征和暴力梅

发布者:何琼发布时间:2024-01-13浏览次数:331

MJO是季节内时间尺度上热带的主要模态,MJO可以直接影响热带大气环流或通过激发遥相关波列影响热带外的天气气候。QBO是热带平流层除年循环外有着最稳定周期的年际变率模态,QBO可以通过多种路径影响对流层的天气气候。已有研究已经指出QBO可以通过调节热带对流影响MJO演变。由于QBO-MJO关系存在很强的季节依赖性,过去的研究大都关注QBO-MJO组合对北半球冬季对流层的影响;相比而言,对夏季QBO-MJO组合的总体影响关注较少。因此,研究QBO-MJO组合条件对北半球夏季的影响,有助于进一步探寻热带外次季节预报的潜在预报源,从而进一步提升次季节预报效果。

近日,饶建教授与中国科学院国家空间科学中心杨钧烽副研究员合作,他们的研究成果Modulation of the intraseasonal variability in early summer precipitation in eastern China by the Quasi-Biennial Oscillation and the Madden–Julian Oscillation 发表在国际期刊Atmospheric Chemistry and Physics上。

研究发现QBO对初夏热带对流的调整主要体现在热带对流异常的最大强度与热带对流异常集中度两个方面。在QBO东风条件下的MJO8-1位相(QBO西风条件下的MJO4-5位相),热带对流异常信号更加集中,东西的拉伸长度较短(图 1),可以激发更强、更集中的大气环流异常响应,进而引起中国东部更强的降水异常的响应(图2)。相比之下,在QBO东风条件下的MJO4-5位相(QBO西风条件下的MJO8-1位相),对流东西跨度更宽,环流响应整体分散不集中(图1);因此,对应的中国东部降水异常显著性也不强(图2)。

图1 合成的初夏 (6-7月) OLR异常和200 hPa散度异常分布图。

(a, c, e, g) MJO8-1位相合成图;(b, d, f , h) MJO4-5位相合成图。第一行为合成的MJO平均态,第二行为QBO东风位相下的MJO合成图,第三行为QBO西风位相下的MJO合成图,第四行为第二行与第四行之差。图像中仅显示通过95%显著性检验的异常。子图右上角给出了合成日数。

图2 合成的初夏东亚降水异常分布图。

第一列为MJO 8/1位相合成图,第二列为MJO4-5位相合成图。第一行为合成的MJO平均态,第二行为QBO东风位相下的MJO合成图,第三行为QBO西风位相下的MJO合成图,第四行为第二行与第四行之差。打点表示合成降水异常通过95%的显著性检验。子图右上角给出了合成日数。

研究还发现,我国历史上几次极端梅雨降水(暴力梅)事件与QBO东风条件下的MJO8/1位相有关。这些年份的初夏,热带对流异常更加集中,激发的大气环流异常响应也更强,梅雨降水明显偏多(图3)。

图3 典型QBO东风位相下初夏降水异常分布图和MJO8-1位相下累积降水异常。

第一列为6-7月累积总降水异常分布,第二列为6-7月期间MJO8-1位相日累积降水异常分布。从第一行到第三行分别是1996, 2016和2020暴力梅个例。

论文信息:

Ju, Z., J. Rao*, Y. Wang, J. Yang, and Q. Lu, 2023: Modulation of the Intraseasonal Variability in Early Summer Precipitation in Eastern China by the Quasi-Biennial Oscillation and the Madden-Julian Oscillation. Atmos. Chem. Phys., 23(23): 14903–14918, doi: 10.5194/acp-23-14903-2023. (an earlier ACPD version, doi: 10.5194/egusphere-2023-761).


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