[科研进展] JGR Atmos:欧亚大陆高低纬波列的动力学成因及其对华北空气污染的影响

发布者:李星锐发布时间:2022-09-05浏览次数:115


近日,Journal of Geophysical Research: Atmospheres在线发表了海洋与大气学院盛立芳教授团队的最新科研成果“Possible Dynamic Mechanisms of High- and Low-Latitude Wave Trains Over Eurasia and Their Impacts on Air Pollution Over the North China Plain in Early Winter”(欧亚大陆高低纬波列的动力学成因及其对华北初冬空气污染的影响)。该成果第一作者为海洋与大气学院和中科院大气物理研究所联合培养博士研究生安霞东,通讯作者为学院盛立芳教授和中科院大气物理研究所陈文研究员。

欧亚大陆南北两支波列通过调控东北亚异常反气旋影响华北空气质量。但气象学界对欧亚大陆波列为何在地中海附近分叉形成两支波列尚存在争议。本研究利用线性正压涡度方程模型、Rossby波源等动力学诊断方法和CESM模式发现地中海附近的波源位置对波列是否分叉起着决定性作用。当波源位于强绝对涡度梯度外部时,容易发生Rossby波反射,波列易出现分叉,沿着极锋急流和副热带西风急流传播(图1a)。当波源位于强绝对涡度梯度内部时,容易发生Rossby波折射,波列不易分叉,只沿着副热带西风急流传播(图1b)。此外,东部型厄尔尼诺事件和地中海地区异常海温对易发生分叉的波列起着重要的触发和加强作用,而不易分叉的波列主要由大气内部变率维持。进一步研究发现,易发生分叉的波列更容易造成华北平原PM2.5污染(图2c)和华南降雨(图2a)。该研究成果对深入理解欧亚大陆波列的动力学成因和华北PM2.5污染动力学具有一定的科学指导意义。

1. 欧亚大陆初冬(a)易分叉和(b)不易分叉的Rossby波列25-hPa位势高度场和波通量场。

2. 易分叉波列对应的(a)华南降雨、(b)中国东部径向大气环流和(c)华北PM2.5浓度。

发表文章列表:

An, X. D., W. Chen, S. Fu, P. Hu, C. Li, and L. F. Sheng, 2022: Possible Dynamic Mechanisms of High- and Low-Latitude Wave Trains Over Eurasia and Their Impacts on Air Pollution Over the North China Plain in Early Winter. Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 127, e2022JD036732.

文章链接:https://doi.org/10.1029/2022JD036732