群众变暖趋势仍在捏续,亚洲和北好意思大陆却屡次碰到顶点严寒的冬季。已有多半研究分袂商讨了这两个大陆的天气现象事件,但近来的不雅测事实标明,亚洲和北好意思大陆的冬季平均气温、顶点天气事件之间王人存在协同变化特征。北半球中纬度这种跨大陆的现象极度引起了国表里学者的平方顺心。一些研究指出,这种现象可能与亚洲-白令海-北好意思(ABNA)遥商酌型商酌,可是其背后的物理机制尚不解确。若何准确斟酌亚洲和北好意思大陆的冬季现象极度仍是现象研究亟待惩办的弥留科常识题。
我系博士生钟沃谷(第一作家)和吴志伟栽种(通信作家)的最新研究发现,ABNA遥商酌型在对流层内领悟为从亚洲北部至白令海,再延迟至北好意思大陆东部的一条纬向波列,并与平流层极涡极度存在一定的商酌(图1a&b)。ABNA遥商酌型八成导致亚洲和北好意思大陆冬季气温同位相变化,东西伯利亚至阿拉斯加地区气温则反位相变化(图1c),这种影响孤苦于其他一些弥留的大气环流模态,如太平洋-北好意思(PNA)遥商酌、北极涛动(AO)、北大欧好意思涛动(NAO)和北太平洋涛动(NPO)等。
图1 冬季ABNA遥商酌型的基本特征:(a)500 hPa位势高度场上的空间散播、(b)垂直结构、(c)与之相商酌的冬季气温极度散播
进一步的研究标明,冬季ABNA遥商酌型的变成与前期11月欧亚积雪偶极子(ESCDP)和海洋性大陆海温极度(MCSST)密切商酌(图2)。刻下期ESCDP领悟为东北亚积雪偏多、欧洲积雪偏少时,对流层内上传的行星波加强,向极的热量运送加多,白令海上空出现显耀的位势高度正极度,平流层极涡放松且呈现出偏心结构。平流层极涡的强度和位置变化八成捏续到冬季,并通过位涡调度等经由下传至对流层内,进而导致ABNA遥商酌型的变成。刻下期MCSST偏暖时,热带地区出现对流极度,并在冬季向东出动,领悟为热带西太平洋降水极度(TWPP)。TWPP引起的热力极度八成成功引发向极传播的Rossby波列,进一步加强ABNA遥商酌型。线性斜压口头很好地再现了上述物理机制。
伦理片在线观看图2 前期ESCDP和MCSST影响冬季ABNA遥商酌型的流露图。(a)图中欧亚大陆上的绿色(棕色)填色流露11月积雪偏多(偏少),ESCDP通过加强上传的行星波使得平流层极涡放松且出现偏心;海洋性大陆上的黄色填色流露11月暖海温极度,MCSST八成引起热带对流极度。(b)图中红色实线(蓝色虚线)流露正(负)位势高度距平,红色(蓝色)填色流露冬季气暖和(冷)极度;平流层极涡的极度信号八成捏续到冬季,并下传至对流层,引发正位相的ABNA;热带对流极度在冬季向东出动,并引发向极传播的Rossby波,使得ABNA的正位相进一步加强。
临了,哄骗前期ESCDP和MCSST指数竖立的告诫预告模子准确斟酌了冬季ABNA指数,经过10年交叉考据,后报磨练的商酌总计达到了0.70(图3a)。此外,该模子八成有用斟酌亚洲和北好意思大陆冬季气温的协同变化,有助于擢升北半球中纬度冬季气温的预告手段(图3b)。
图3 (a)基于ESCDP指数、MCSST指数、ESCDP和MCSST指数竖立的告诫预告模子斟酌冬季ABNA指数(后报磨练,一经过10年交叉考据);(b)基于ESCDP和MCSST指数竖立的告诫预告模子对北半球冬季气温的斟酌方差孝敬
上述研究揭示了冬季ABNA遥商酌型及与之相陪同的极涡变化是连络前期欧亚积雪和北半球冬季现象极度的重要“桥梁”。现在大部分研究觉得欧亚积雪通过影响极涡强度或AO位相变化调控北半球冬季现象,本研究强调了极涡偏心结构及ABNA遥商酌的弥留作用,这一立异性的不雅点获取了审稿东谈主的高度评价。此外,本研究指出了西太平洋暖池区,格外是海洋性大陆的热力极度不错通过引发ABNA遥商酌型调控北半球中纬度地区的现象极度,这一物理经由区别于热带中东太平洋海温极度对PNA遥商酌的影响,为咱们潜入意志热带影响中高纬的物理机制提供了新的念念路。最弥留的是,加强对冬季ABNA指数及商酌前期极度信号的监测八成有用擢升北半球中纬度地区的现象斟酌水平。该项研究恶果日前在《Journal of Climate》上发表。
论文信息:Zhong Wogu, Wu Zhiwei* (2023). Interannual variability of the wintertime Asian-Bering-North American teleconnection linked to Eurasian snow cover and Maritime Continent sea surface temperature. Journal of Climate, DOI: 10.1175/JCLI-D-22-0367.1.