科研进展

JGR-A: 青藏高原调控东亚夏季风对全球海表温度异常的影响机制

  东亚夏季风的年际变率受到海洋和陆地热力强迫的共同影响。青藏高原的热力反馈是如何调控东亚夏季风对全球海表温度异常的响应呢?中国科学院大气物理研究所和新加坡国立大学的科学家最新的研究解决了该问题,成果发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres。

  该研究的通讯作者段安民研究员介绍到:“东亚夏季风对东部型El Nino在发展年和衰减年有着不同的响应,然而,对于这样一个非对称的响应仍然没有一个令人信服的解释。”

  为了研究其潜在的机制,研究团队使用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室开发的有限体积大气环流模式,设计并执行了数值模拟实验。

  该研究揭示了在全球海表温度准四年振荡的暖位相(主要代表东部型El Nino)对青藏高原夏季热源异常有显著的影响。在发展年夏季,整个高原非绝热加热减弱,导致东亚主雨带偏弱,在西北太平洋激发一个异常气旋,在中国北部激发一个异常反气旋。在衰减年夏季,海表温度异常在中国南方引起一个异常反气旋,而在中国北方产生一个异常气旋,青藏高原加热异常表现为西负东正型。

  段安民研究员补充到:“如果没有青藏高原的热力强迫异常,东亚夏季风在发展年和衰减年的响应比较近似,在西北太平洋产生一个异常反气旋,在中国北部产生一个异常气旋,主雨带得到加强。”

示意图:高原热力异常状况以及有无高原热力异常反馈,低层环流对全球海表温度异常的响应(刘森峰提供)

  段安民研究员同新加坡国立大学的合作者得出结论,青藏高原热力反馈对于不同阶段东亚夏季风对全球海表温度异常的非对称性响应发挥了重要的作用,导致了在发展年降水偏少,而在衰减年主雨带得到加强。

  关于海洋对东亚夏季风的影响,该研究对影响机制提供了一种新的理解,在海-陆-气相互作用视角下揭示了青藏高原热力反馈效应所发挥的作用。

  引用: Liu, S., Duan, A., & Wu, G. (2020). Asymmetrical response of the East Asian summer monsoon to the quadrennial oscillation of global sea surface temperature associated with the Tibetan Plateau thermal feedback. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 125, e2019JD032129. https://doi.org/10.1029/2019JD032129

  链接: https://doi.org/10.1029/2019JD032129

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