GRL:热带印度洋三极子对西伯利亚中部夏季极端低温的影响机理

发布者:李星锐发布时间:2022-10-18浏览次数:10


202210月,Geophysical Research Letters在线发表了海洋与大气学院最新科研成果“Influence of the Tropical Indian Ocean Tripole on Summertime Cold Extremes Over Central Siberia”(热带印度洋三极子对西伯利亚中部夏季极端低温的影响机理)。该成果第一作者是海洋与大气学院青年教师张亚洲博士,通讯作者是未来海洋学院院长李建平教授和海洋与大气学院刁一娜副教授。

 近几十年来,西伯利亚地区极端事件频率明显增加,严重威胁了当地社会经济发展。前人研究多关注中高纬度大气变率(北极涛动)和热带太平洋海温模态(ENSO)的作用,而对印度洋海温作用的关注相对较少。李建平教授团队2020年提出了印度洋三极子(Indian Ocean tripole, IOT)概念,指出IOT是热带印度洋海温异常第三模态,一般在夏季达到成熟位相,空间上呈现出显著的三极子特征,是区别于海盆一致模和印度洋偶极子的独立海温模态(Zhang et al., 2020)。IOT概念提出后,Zhang et al.2022)揭示了IOT在美国西部夏季气候变化中的相对独立作用。本研究进一步发现IOT对西伯利亚中部夏季极端低温存在显著影响。相关物理机制如图1所示:在IOT正位相,热带印度洋东部和西部地区的两支越赤道气流增强造成印度洋北部出现异常西风,有利于南亚热带地区辐合增强,降水增多。通过凝结潜热释放,该地区作为一个大气热源在大气中高层可以激发一个亚洲大陆经向遥相关型,在南亚高压南侧东风气流引导下,通过中东地区上空的南风通道传播到西伯利亚中部地区,进而影响局地环流。西伯利亚中部高空异常反气旋有利于更多太阳辐射达到地面和增加大气厚度,使得表面温度升高,从而减少了该地区冷日频率。上述研究成果对于进一步认识热带印度洋海温变率及其全球气候效应具有重要的科学意义。

 图1 印度洋三极子影响西伯利亚中部夏季极端冷日的示意图。



 发表文章列表:

Zhang, Y. Z., J. P. Li, Y. Diao, Z. Hou, and T. Liu, 2022: Influence of the tropical Indian Ocean tripole on summertime cold extremes over Central Siberia. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL100709, https://doi.org/10.1029/2022GL100709.

Zhang, Y. Z., J. P. Li, Z. Hou, B. Zuo, Y. Xu, X. Tang, and H. Wang, 2022: Climatic effects of the Indian Ocean tripole on the western United States in boreal summer, Journal of Climate, 35, 2503–2523, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0490.1.

Zhang, Y. Z., J. P. Li, S. Zhao, F. Zheng, J. Feng, Y. Li, and Y. Xu, 2020: Indian Ocean tripole mode and its associated atmospheric and oceanic processes. Climate Dynamics, 55, 1367–1383, https://doi.org/10.1007/s00382-020-05331-1.