科研研究

JC: 亚洲热带夏季风爆发的主导模态

发布时间:2021-12-20 来源:无 280

  亚洲季风是世界上最重要的气候系统之一,季风的变化对于亚洲各国的社会经济有着显著的影响,关系到世界上大概半数人口的生产生活。夏季风的爆发是季风年循环里最重要的现象,它不仅标志着主雨季的到来,还表明印度洋-太平洋地区的大气、海洋环流将出现季节性的反转。就气候态而言,亚洲热带夏季风爆发包括三个不同的阶段:4月底、5月初的时候,孟加拉湾夏季风爆发;5月中旬的时候,南海夏季风爆发;5月底、6月初的时候,印度夏季风爆发。正是因为季风爆发的这种阶段性,前人研究主要关注的是各个季风子系统的爆发情况,而较少涉及不同地区季风爆发之间的关系。

  最近,中国科学院大气物理研究所季风中心陈文研究员团队研究了亚洲热带夏季风爆发的主导模态。5月的低层纬向风和降水的多变量经验正交函数分解表明,其最主导模态(MV-EOF1)表现为热带亚洲地区一致的偏东风异常(图1),并伴随着阿拉伯海、孟加拉湾、中南半岛、南海等地的降水减少。对应的主成分(PC1)也与亚洲热带地区(除了印度)的局地季风爆发日期呈显著的相关(图2)。上述结果表明,这个模态刻画的是亚洲热带季风爆发之间同步、协调的变化特征,即同时爆发偏早或者同时爆发偏晚。进一步的分析还指出,30-80天振荡、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、太平洋年代际振荡等因子都会影响到这个亚洲夏季风爆发的主导模态。这些因子的时间尺度要大于局地季风爆发的时间尺度,且空间尺度要大于亚洲热带季风区,因而可以引起各个季风子系统协调的变化特征。亚洲热带季风爆发的主模态可以作为一种新视角,是对局地季风爆发研究的一种补充。

  以上研究成果近期接收发表于美国气象学会权威杂志Journal of Climate上。

  论文信息:

  Hu P, Chen W, Chen S, Liu Y, Wang L, & Huang R. (2021). The leading mode and factors for coherent variations among the sub-systems of tropical Asian summer monsoon onset, Journal of Climate, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0101.1

图 1. 亚洲热带地区5月降水、850hPa纬向风的主导模态(MV-EOF1)

图 2. 主成分(PC1)与(a)孟加拉湾夏季风爆发,(b)南海夏季风爆发,(c)印度夏季风爆发,(d)大尺度亚洲夏季风爆发指数的对比。


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