科研进展

AAS: 3-4月东亚大槽异常的持续特征及其可能机制

  东亚大槽是北半球对流层中层的准定常行星槽,槽后偏北风引导中高纬冷空气向南入侵,深刻影响东亚地区的天气气候。春季是东亚大气环流重要的转变时期,月际尺度环流异常的不同演变过程会产生不同的气候异常,而季节平均无法有效地反映月尺度环流的演变特征。这为理解和预测东亚春季气候异常带来挑战。

  中国科学院大气物理研究所于水副研究员、孙建奇研究员等最近发表在《大气科学进展》的一项研究表明,在春季只有3月和4月东亚大槽的变化间存在显著且稳健的联系,该时期东亚大槽月际演变的第一模态表现为持续模态,伴随着东亚持续性气温和降水异常。机制分析揭示出三个有利于东亚大槽异常维持的物理过程:(1)持续的北大西洋中纬度偶极型海温(SST)异常能够激发出Rossby波列影响3-4月东亚大槽;(2)持续的热带印度洋SST异常能够改变Walker环流和对流层低层西太平洋大气环流,显著影响东亚大槽南部;(3)持续的东北亚积雪异常能够改变局地热力特性,有利于东亚大槽北部异常在3-4月维持(图1;Yu and Sun,2024)。以上三个影响因子相互独立,且其信号能够追溯至前期2月,可为东亚持续性气候异常的预测提供信息源。
3-4月东亚大槽异常维持的物理机制概念图(Yu and Sun, 2024)
  春季东亚大槽月际变化间的联系存在显著差异,这对春季东亚气候的季节预测带来影响。持续性是3-4月东亚大槽月际演变的重要特征,有利于东亚出现持续性气候异常。
  研究揭示出的中纬度北大西洋和热带印度洋海温异常,以及东北亚积雪异常,对理解和预测3-4月东亚大槽的持续异常具有重要意义。
  该研究受国家自然科学基金杰出青年基金项目(中高纬气候系统变化及短期气候预测,41825010,负责人:孙建奇)和青年基金项目(冬季东亚大槽的月际演变过程及其与ENSO的联系,42005024,负责人:于水)的共同支持。
  Yu, S., and J. Q. Sun*, 2024: Persistent variations in the East Asian trough from March to April and the possible mechanism. Adv. Atmos. Sci., In press, https://doi.org/10.1007/s00376-023-3024-7.
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