近期，许多研究利用观测和再分析数据发现了自20世纪70年代末热带有扩张趋势。然而，不同区域的热带边界也不可能在所有经度都发生扩张，需要对区域热带边界变化进行更深入的研究。目前，由于对区域热带边界（RTE）位置的定义比较困难，对其变化的研究还比较有限。

为此，中国科学院大气物理研究所黄刚课题组采用多变量概率框架基于海平面压力（SLP）和降水减蒸发（PE）这两个变量，确定区域热带边界的位置。这一新定义的指标（SLPPE）有效地捕捉了基于经向质量流函数和近地面风这些常用的纬向平均热带边界位置的年际变化和长期趋势。这个指标还可以衡量不同区域热带边界位置变化，结果表明，显著的区域热带边界扩张趋势主要分布在海洋区域，而陆地区域表现出更大的年际变化。此外，还研究了气候模态对区域热带边界的影响。厄尔尼诺-南方涛动、大西洋多年代际涛动和南半球环状模对区域热带边界位置的年际和长期变化都有重要影响。太平洋年代际涛动更倾向于影响长期变化，太平洋-北美遥相关、北大西洋涛动和北极涛动分别在北太平洋、北大西洋和北非等特定区域与区域热带边界位置有年际相关。

对于本研究中的概率框架，它提供了使用多个变量来定义RTE位置的能力，并且该方法同时考虑了多个变量之间的物理关系，为涉及模型模拟的气候变化评估研究提供了有价值的工具。此外，可以使用相同的框架来获得跨越所有经度的月和季节的RTE位置，以分析其月和季节动态。所有这些都将有助于了解Hadley环流及其对相关区域气候的影响。

相关成果近期发表在Environmental Research Letters期刊上。该研究得到青藏高原第二次科学考察与研究计划(STEP)项目(2019QZKK0102)、国家自然科学基金项目（42175049、42141019、41831175、91937302、41721004）、和中国科学院战略性优先研究计划（XDA20060501）的共同资助。

图1. 基于SLPPE指标以及基于PSI、PE、SLP和UAS的四个纬向平均度量的热带边界位置的时间系列。SLPPE与其他四个指标的去趋势时间序列的相关性。

图2. SLPPE的线性趋势（阴影）的空间分布；SLPPE代表的RTE线性扩张趋势（黑线）和年际变化（红线）。

论文信息：

Feng, X., W. Tao*, G. Huang*, Y. Hu, K M Lau, X. Qu, K. Hu and Y. Wang. 2024: A multivariate probabilistic framework for tracking the regional tropical edges: analysis of inter-annual variations and long-term trends, Environmental Research Letters, 19 (2024) 054026，https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad3b23