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热带强火山喷发后太平洋沃克环流的响应
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2018-01-26 | 【 【关闭】

  最近,印度尼西亚巴厘岛阿贡火山的接连喷发,引起了广泛关注,巴厘岛或将面临一次大规模的火山爆发。这类热带地区强烈的火山喷发,不仅给人类的生命财产带来严重威胁与危害,而且可能对地球气候系统产生显著影响。 

  太平洋沃克环流,热带地区最重要的大气环流系统之一,对全球多个地区的降水和极端天气气候事件等都有着重要的影响。那么,热带强火山喷发对沃克环流会产生怎样的影响呢? 

  中国科学院大气物理研究所博士研究生缪家鹏和王涛副研究员及其他合作者,结合数值模拟试验结果和再分析资料,分析研究了热带强火山喷发后太平洋沃克环流的响应。他们发现,热带强火山喷发后的一年里,太平洋沃克环流显著减弱。 

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  . 耦合模式模拟的(a)火山喷发(橘色圆点代表火山喷发时刻,x0月代表火山强迫峰值时刻)后太平洋沃克环流指数的演变特征(单位:百帕),水平虚线代表95%置信度区间;火山喷发后1年周期内对流层(b)低层和(c)高层环流异常(单位:米/秒),阴影区域代表异常场超过95%显著性水平。 

  他们进一步探索并分析了引起沃克环流减弱的气候动力学机制。缪家鹏认为:“在热带强火山喷发之后的一年里,火山气溶胶制冷效应造成整个热带地区低层显著降温,其中海洋性大陆地区及周缘海域降温比热带中东太平洋更强,进而导致热带太平洋东西向海平面气压梯度减小,信风减弱。同时,副热带和中纬度太平洋海表温度变冷导致热带辐合带和南太平洋辐合带减弱并且向赤道位移。在上述两者的共同作用下,沃克环流在火山喷发之后显著减弱。进一步开展的大气环流模式数值试验证明由火山强迫导致的海洋性大陆及周缘海域表层强降温对沃克环流的年际减弱起着主导性作用。” 

  王涛副研究员指出,他们在数值模拟试验和观测中都发现了热带强火山喷发后太平洋沃克环流的年际减弱现象,并解释了这一现象的物理机制,为深入理解热带强火山喷发后大气环流响应及相关的海气耦合过程提供科学依据。 

  该研究预出版刊登在《大气科学进展》。 

  Reference: Miao, J. P., T. Wang, H. J. Wang, and J. Q. Sun, 2018: Interannual weakening of the tropical Pacific Walker circulation due to strong tropical volcanism. Adv. Atmos. Sci., 35(6), doi: 10.1007/s00376-017-7134-y. http://159.226.119.58/aas/EN/10.1007/s00376-017-7134-y  

    

    

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