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大气科学学院周欣博士在《Scientific Reports》发表北极极涡年际变率最新研究成果

2019-09-25  来源:   作者: 大气科学学院

近日,大气科学学院周欣博士、陈权亮教授与北京师范大学、中国科学院大气物理研究所专家合作,在Nature旗下期刊《Scientific Reports》上发表了名为“Nonlinear response of Northern Hemisphere stratospheric polar vortex to the Indo–Pacific warm pool (IPWP) Niño”的学术论文,报道了北半球极涡对印太暖池海温变化的非线性响应及其物理机制。周欣博士为论文第一作者,陈权亮教授为通讯作者,成都信息工程大学为第一署名单位。此研究获科技部国家重点研发计划项目(2018YFC1506006)资助。

北极极涡的年际变率是北半球次季节到季节(S2S)气候预测的关键预报因子之一。北极极涡平流层环流异常不仅受到平流层内部的自然变率调控,还受到来自对流层的温室气体、海温、海陆分布、地球表面地形等因素的影响。多因素多尺度复杂相互作用使北极极涡年际变率成因尚不清楚。

该研究团队发现,北极极涡对印太暖池海温变化的响应具有非线性特征。随着暖池海温升高,极涡的温度和环流反馈先线性增强,但随后转为减弱。这种非线性响应特征在观测、模式历史资料以及理想海温数值试验中均得以证实。进一步,他们提出暖池变暖增强后引发的海洋性大陆上方降水异常是热带外非线性响应的关键因素,并利用波流相互作用理论阐明了印太暖池对北极极涡远程影响的物理机制。这项成果表明在北极极涡年际变化的归因分析和预测时,应重视来自印太暖池远程信号的调控作用。相关成果有助于深入理解北极极涡年际变化规律及其与对流层大气之间的相互作用,对提高气候预测水平具有重要意义。

北极极涡平流层环流和温度异常对印太暖池海温的非线性响应

论文信息

Zhou, X., Q. L. Chen*, F. Xie, J. P. Li, M.G. Li, R. Q. Ding, Y. J. Li, X. Xia, and Z. G. Cheng, 2019: Nonlinear response of Northern Hemisphere stratospheric polar vortex to the Indo–Pacific warm pool (IPWP) Niño.Sci. Rep.,9, 13719, doi:10.1038/s41598-019-49449-7.

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-019-49449-7


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