比较Madden-Julian振荡在三个超级厄尔尼诺事件
总裁李
熊陈
Chongyin李2、3,- 1航天信息研究所航天工程大学,北京,中国
- 2大学气象学和海洋学、国防科技大学、长沙,中国
- 3国家重点实验室的大气科学和地球物理流体动力学数值模拟(LASG),大气物理研究所,中国科学院,北京,中国
本文调查了Madden-Julian振荡的特点()MJO就可在三个超级厄尔尼诺事件(即。,1982/83,1997/98,2015/16厄尔尼诺事件)的基础上再分析数据。可以观察到在MJO就可明显向东传播在发展阶段这三个超级厄尔尼诺事件。加强在西太平洋纬向风MJO就可观察到,尤其是在1997/98和2015/16的厄尔尼诺现象,这主要是归功于热带环流背景和温带异常环流的影响。在成熟阶段的1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,与MJO就可不能观察到明显向东传播,和纬向风振幅在850 hPa MJO就可减弱(增强)在印度洋和西太平洋(太平洋中部和东部)。然而,在中部和东部太平洋纬向风振幅MJO就可加强和突出向东传播还发现2015/16的厄尔尼诺的成熟阶段。期间也MJO就可观察到的向东传播的衰减阶段三个超级厄尔尼诺事件,但其强度较弱而发展和成熟阶段。的异常活动在MJO就可成熟和衰退阶段可能是密切相关的特征循环和水分异常引起的厄尔尼诺现象和季节性周期的循环和水分。此外,本研究发现RMM指数和纬向风MJO就可振幅可能导致矛盾的结果确定活动MJO就可的特点,特别是在发展中国家和衰减阶段。
1介绍
Madden-Julian振荡()MJO就可热带大气动力学振荡(最重要的组成部分马登和朱利安,1971;马登和朱利安,1972),也是天气和气候之间的桥梁,这意味着扮演关键角色MJO就可在异常天气和气候在许多地区(张,2013;李et al ., 2014;李et al ., 2020)。厄尔尼诺-南方涛动(ENSO),大规模的海洋空气相互作用最强的信号,显示了显著的变化在年际时间尺度在热带海洋和大气。ENSO和两个重要MJO就可在热带系统。尽管ENSO的时间尺度和非常MJO就可不同,他们是密切相关的。扮演着一个重要的角色在MJO就可启动和终止ENSO (刘、陈,1988年;Takayabu et al ., 1999;伯格曼et al ., 2001;Miyakawa et al ., 2017)。一方面,强化可能诱发更强的随机迫使MJO就可像西风破裂,引发了厄尔尼诺现象(刘1988年陈;伯格曼et al ., 2001)。另一方面,强大的活动及其向东传播1998年5月MJO就可加强在东太平洋东风异常,造成突然的厄尔尼诺现象(Takayabu et al ., 1999;Miyakawa et al ., 2017)。活动可以调制ENSO MJO就可(刘、陈,1986年;月亮et al ., 2011;李et al ., 2019;魏和任,2019)。厄尔尼诺现象可能减少的频率。MJO就可通过海气相互作用(刘、陈,1986年)。魏和任(2019)表明,ENSO可以调节的传播。MJO就可赤道对称向东传播的快MJO就可从印度洋赤道西太平洋的厄尔尼诺现象,而在MJO就可拉尼娜现象是非常缓慢的通过南部海洋的大陆。此外,远程并置对比从可以调制ENSO (MJO就可月亮et al ., 2011;李et al ., 2019)。
伴随厄尔尼诺现象的进化,异常活动中可以观察到许多地区(MJO就可周和李,1994年;亨顿et al ., 2007;陈et al ., 2015;陈et al ., 2016)。活动增强MJO就可在西太平洋厄尔尼诺现象的发生之前,虽然之后迅速削弱了厄尔尼诺现象(周和李,1994年;李和李,1995年)。在厄尔尼诺现象的发展阶段,异常活动将MJO就可导致西太平洋西风爆发(Vecchi和哈里森,2000年;亨顿et al ., 2007),导致海洋下沉开尔文波(凯斯勒et al ., 1995;搜索引擎优化和雪,2005年),从而影响赤道太平洋海面温度和提供有利环境的发展阶段厄尔尼诺现象(张和Gottschalck, 2002年;McPhaden et al ., 2006)。大气的结合正压不稳定模式主要由厄尔尼诺兴奋和循环MJO就可导致倾向于一个正压结构在垂直方向MJO就可在厄尔尼诺现象(李和李,1995年;李和史密斯,1995年;陈et al ., 2015)。厄尔尼诺事件期间,由于水分的增加和潮湿的静态能量在太平洋中部和东部,纬向风MJO就可在低对流层增强中央太平洋虽然削弱了在西太平洋。同时,最大增长率的位置移动MJO就可向东,向东传播的速度慢下来MJO就可(芬克和Speth, 1997;Tam和刘,2005年)。此外,对流活动加强中部和东部太平洋厄尔尼诺期间,改变大气绝热加热的位置,这是MJO就可向东传播的不明显,和一些地区向西传播,特别是在太平洋(李,1995;李和史密斯,1995年;陈et al ., 2015)。
近年来,许多研究人员更加关注之间的关系和两种MJO就可厄尔尼诺现象,尤其是之间的关系和中央太平洋厄尔尼诺现象(MJO就可冯et al ., 2015;元et al ., 2015)。在东太平洋的厄尔尼诺现象,活动在西太平洋MJO就可增强在春季和夏季,当他们明显削弱了在4到5个月在东太平洋的厄尔尼诺现象的成熟(Gushchina Dewitte, 2012;陈et al ., 2016)。然而,增强中太平洋厄尔尼诺现象主要发生在MJO就可成熟和衰减阶段的厄尔尼诺现象(Gushchina Dewitte, 2012;陈et al ., 2016)。在中央太平洋厄尔尼诺现象,异常环流和水分在海上大陆和西太平洋的增加有利于潮湿的静态能量和转换从低频背景正压和斜压能量场规模MJO就可,因此加强活动在这些地区(MJO就可许et al ., 2018;王et al ., 2018)。水分水平和垂直平流在中央太平洋中央太平洋厄尔尼诺期间更强而在东太平洋的厄尔尼诺现象,导致较强的强度和进一步向东传播的在中央太平洋厄尔尼诺现象(MJO就可陈et al ., 2016)。Dasgupta et al。(2021)表示,第一和第二频率模式最突出的MJO就可在正面中央太平洋和负面的东太平洋ENSO阶段,分别是由水平收敛的意思是水分通过动力学背景风在两种类型的ENSO阶段。
本研究选择三个厄尔尼诺事件(1982/83,1997/98和2015/16厄尔尼诺)最强的海温异常在最近几十年,这是通常被称为超级厄尔尼诺现象(陈et al ., 2016;元et al ., 2016;μ和任,2017年;Abellan et al ., 2018)。海温在超级厄尔尼诺现象的演化特征及其对全球天气和气候的影响明显不同与普通的厄尔尼诺期间(李和最小,2016年;Bi et al ., 2017;刘et al ., 2018;钱和关,2018)。2015/16的厄尔尼诺事件的影响中国南部的降水显著增加在2015年秋季和冬季,尤其是在华南冬天,降水达到历史上最强的值记录(元et al ., 2016;翟et al ., 2016)。同时,有许多异同的三个超级厄尔尼诺事件(邵和周,2016;Paek et al ., 2017;饶和任,2017;Abellan et al ., 2018)。中心的正海温异常在2015/16厄尔尼诺现象显然是向西与前两个相比厄尔尼诺现象(任et al ., 2017),这是中央太平洋厄尔尼诺现象的混合特征和东太平洋的厄尔尼诺现象(Paek et al ., 2017)。动力学的纬向西风的厄尔尼诺低于2015/16,1997/98的厄尔尼诺现象,它导致较弱的动力学SST (律et al ., 2018)。温跃层反馈在2015/16厄尔尼诺是弱于其他两个超级厄尔尼诺现象,而平流反馈显著增强(郑et al ., 2019)。
超级厄尔尼诺事件逐渐受到更多的关注由于进化的特点和巨大的影响力在全球天气和气候,带来新的挑战我们的研究和预测。和ENSO是两个系统MJO就可与热带大气和海洋的最显著的变化,和他们的相互作用一直是一个热门话题。活动MJO就可出现明显异常与厄尔尼诺现象的进化。的特点是什么超级厄尔尼诺期间活动MJO就可?是什么之间的差异活动MJO就可三个超级厄尔尼诺现象?针对这些问题,本文将尝试比较和分析的异常特征从MJO就可发展,成熟和衰减阶段的超级厄尔尼诺事件,并探索和超级ENSO MJO就可之间的关系,提供重要的支持。MJO就可预测的本文组织如下。第二部分描述了数据和分析技术。的演化特征和可能的原因的异常活动提出了MJO就可MJO就可在第三节和第四节,分别。在第五节我们提出结论与讨论。
2材料和方法
每日平均水平分辨率的大气数据1.5×1.5,包括水平风和特定的湿度,来自欧洲中期天气预报中心有关(临时ERA-Interim;迪et al ., 2011)。海温资料获得的国家海洋和大气管理局(NOAA)的时间分辨率的日常(海温V2最佳插值;雷诺兹et al ., 2007)和每月(扩展重建SST V5 (黄et al ., 2017的水平分辨率),或25×升至2.0×2.0,分别。此外,每日实时多元指标MJO就可(RMM;惠勒和亨顿,2004年)获得澳大利亚气象局的多元组合EOF 850 h Pa纬向风,200 h Pa纬向风和即将离任的长波辐射。RMM可以反映实时变化的强度和位置。MJO就可所有数据显示的记录长度在这项研究是39年从1 1979年1月至2017年12月31日。
异常得到通过消除季节性周期和线性趋势。兰索斯的信号MJO就可获得与201天的平滑带通滤波器(Duchon 1979)。时空谱分析是用来分析振动能量的分布与波数和频率(哈亚希,1982)。三个超级厄尔尼诺现象的演变代表是尼诺3.4指数(海温异常平均在5°S-5°N, 170°-120°W)。图13.4显示的演变尼诺指数在三个超级厄尔尼诺现象。尼诺3.4的最大指数高于2.0°C超级厄尔尼诺现象,虽然有显著差异的进化尼诺3.4指数在三个事件。根据进化的尼诺3.4指数,超级厄尔尼诺事件可以分为三个阶段:发展阶段(从2月到9月)是一个稳定增长的时期在尼诺3.4之前指数达到2.0°C,成熟阶段(从10月到次年2月)这是一个时期尼诺3.4指数仍约2.0°C,和衰减阶段(从第二年3月至7月)这是一个时期尼诺3.4指数低于2.0°C和变成一个负值。尼诺3.4指数从负异常为正异常,除了2015/16的厄尔尼诺现象,这主要是由于在2014年太平洋变暖事件(翟et al ., 2016;陈et al ., 2017)。在衰减阶段,尼诺3.4指数的演变的三个超级厄尔尼诺现象显示了类似的模式。然而,尼诺3.4指数是不同的发展阶段,突出,尼诺的强度指数3.4 1982/83厄尔尼诺现象明显较弱的比其他两种厄尔尼诺事件。
图1。进化的月度尼诺3.4指数在三个超级厄尔尼诺事件。−1,0和1表示超级厄尔尼诺事件之前,分别开始和明年。
3活动和发展。MJO就可
图2展品的进化平均纬向风850 hPa MJO就可在10°S-10°N, RMM指数和尼诺3.4指数在三个超级厄尔尼诺现象。很明显,有显著差异的特点,活动MJO就可在不同阶段的三个超级厄尔尼诺现象。
图2。进化的纬向风MJO就可在850 hPa平均在10°S-10°N(颜色阴影,m s−1),RMM指数(黑线,标有橙色RMM指数超过1.2),和3.4尼诺指数(红线)在三个超级厄尔尼诺事件。0和1表示超级厄尔尼诺事件发生和明年,分别。(两者)分别代表了1982/83,1997/98和2015/16。
3.1发展中阶段
在发展中阶段,特别是从2月到7月,增强明显向东传播MJO就可从印度洋到太平洋在三个超级厄尔尼诺现象(图2)。然而,强度有显著差异,传播的速度和距离。时空谱分析(图3)说明最强的功率谱向东传播发生在1997/98厄尔尼诺现象的发展阶段与主周期45天及90天。在2015/16厄尔尼诺现象,向东传播的功率谱是相对较弱的主要时期40天,60天。在1982/83的厄尔尼诺现象,向东传播的功率谱是最弱的一段主要的大约40天。向东传播的主要是由带状MJO就可1波和区域2的向东传播波也在1997/98强厄尔尼诺现象。此外,向东传播的高频电波强约25天发生在发展阶段,尤其是对1997/98的厄尔尼诺现象。
图3。纬向风的时空谱850 hPa平均超过10°S-10°N为1982/83(左),1997/98(中间),2015/16(右)超级厄尔尼诺在开发阶段(两者)、成熟的阶段(D-F)和衰减阶段(胃肠道)。
RMM的发展指数(图2)说明最强的RMM指数出现2015年3月,这健壮的活动MJO就可直接促进了2015/16的厄尔尼诺现象的发展(陈et al ., 2017;香港et al ., 2017)。RMM指数的平均值是1.2在冬天。因此,强大的事件定义,MJO就可当RMM指数等于或大于1.2。强大的事件发生在MJO就可发展中阶段的持续时间最长的1997/1998的厄尔尼诺现象,而相对较弱的RMM指数发展中阶段的1982/83的厄尔尼诺现象。图4描述了进化阶段MJO就可和强度的特点。两大事件发生在MJO就可1997/98和2015/16的厄尔尼诺现象。此外,异常增强的活动主要出现在阶段5 - 8 MJO就可。然而,加强活动主要出现在阶段1 - 3 MJO就可在1982/83厄尔尼诺现象的发展阶段。许多研究表明,向东传播的纬向西风MJO就可在厄尔尼诺1997/98和2015/16厄尔尼诺现象直接导致海洋温跃层的变异,从而促进厄尔尼诺现象的发展(McPhaden 1999;L茹克斯et al ., 2017)。所示图2,两位杰出的向东传播的纬向西风MJO就可出现在1982/83厄尔尼诺现象的发展阶段,和活动在西太平洋MJO就可在一定程度上加强了。然而,的角色在MJO就可这个厄尔尼诺事件的发展并没有深入研究由于缺少数据。同时,弱活动MJO就可发现在三个超级厄尔尼诺现象的发展阶段,尤其在1982/83的厄尔尼诺现象。期间每个阶段的综合RMM指数的发展阶段三个超级厄尔尼诺现象表明,平均而言,在每个阶段的活动减弱MJO就可在1982/83的厄尔尼诺现象而增强的发展阶段在每个阶段1997/98的厄尔尼诺现象,尤其是第1阶段和phase5-8。然而,2015/16的活动减弱phase4-6 MJO就可厄尔尼诺现象虽然加强了在另一个阶段。
图4。RMM指数(左)1982/83,1997/98(中间),2015/16(右)超级厄尔尼诺在开发阶段(两者)、成熟的阶段(D-F)和衰减阶段(胃肠道)。
一些研究(李和李,1995年;陈et al ., 2015)表明活动显著增强MJO就可在1982/83厄尔尼诺现象的发展阶段,而复合RMM指数显示,活动减弱MJO就可在1982/83厄尔尼诺现象的发展阶段,这可能与所使用的方法。图6展品的纬向风异常振幅MJO就可在三个超级厄尔尼诺事件。纬向风振幅MJO就可指的是3个月的纬向风MJO就可滑动标准差850 hPa (陈et al ., 2016)。很明显,纬向风振幅MJO就可在发展中阶段的三个厄尔尼诺事件加强,但也有明显的差异。积极的振幅异常MJO就可最弱,主要集中在西太平洋发展阶段中1982/83的厄尔尼诺现象。在MJO就可印度洋附近90°E也增强了从4月至7月。1997/98的厄尔尼诺现象,振幅异常MJO就可都是最强的,他们明显加强了整个印度洋和太平洋在春天和初夏。的异常强度振幅MJO就可在2015/16厄尔尼诺现象是在前面的厄尔尼诺事件,和增强振幅MJO就可主要发生在太平洋,虽然有负振幅异常在印度洋MJO就可。这些结果表明,有一些差异异常区域MJO就可振幅和异常RMM指数。差异可能是由于不同的分析方法,重点对强度、MJO就可导致矛盾的结果在不同的研究。
3.2成熟阶段
在成熟阶段的2015/16的厄尔尼诺现象,健壮的检测以及MJO就可显著向东传播在印度洋和太平洋。相比之下,活动被削弱MJO就可在其他两个超级厄尔尼诺现象,及其向东传播并不突出,甚至向西传播存在在一些地区(图2)。所示的时空的光谱分析图3说明向东传播的功率谱动力学规模是最强的在2015/16厄尔尼诺的成熟阶段,中央期约75天,而他们大大削弱了厄尔尼诺1982/83和1997/98厄尔尼诺期间,特别是在1997/98的厄尔尼诺现象。向东传播的动力学波主要是纬向波1,纬向波2也强劲时2015/16的厄尔尼诺现象。显著增强向东传播的纬向波2 90多天出现在成熟阶段的1982/83的厄尔尼诺现象,这可能是由于转换能量的低频能量MJO就可超过90天(周和李,1994年;李和李,1995年)。此外,向西传播动力学和功率谱的低频(> 90天)尺度也显著增强在1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象。
强度削弱MJO就可在成熟阶段相比,在发展阶段,尤其是在1997/98厄尔尼诺现象(图4),这与先前的研究一致的活动是增强MJO就可在厄尔尼诺现象的发展阶段,而削弱了在成熟阶段(周和李,1994年;李和李,1995年)。在成熟阶段的厄尔尼诺现象,1982/83 RMM索引的日子比气候的意思。突出的活动没有MJO就可观察到在成熟阶段的1997/98的厄尔尼诺现象。然而,有两个重要的向东传播出现在2015/16的厄尔尼诺现象,和增强5 - 8阶段活动主要是位于MJO就可。不同阶段的综合RMM指数(图5)表明,在成熟阶段的活动被削弱MJO就可1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,尤其是在阶段4 - 8。然而,活动是增强MJO就可除了三期在2015/16厄尔尼诺的成熟阶段,特别是在4 - 5和7 - 8阶段。很明显,RMM指数无法捕捉活动MJO就可减弱的现象在西太平洋和增强在中部和东部太平洋厄尔尼诺现象的成熟阶段。然而,这一现象可以反映在振幅MJO就可(图6)。成熟早期阶段的1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,负振幅MJO就可异常主要发生在印度洋和西太平洋。随着时间的演变,负异常逐渐向东扩展,然后扩展到太平洋中部成熟阶段,后期继续腐烂的阶段(图6 a, B)。增强的幅度主要发生在太平洋中部MJO就可在1982/83厄尔尼诺在12月之前,当他们主要出现在东太平洋(12月后图6)。1997/98的厄尔尼诺现象,振幅加强在太平洋中部和东部MJO就可在12月之前,当著名的异常没有发现了在太平洋中部和东部(12月后图6 b)。在成熟阶段的2015/16的厄尔尼诺现象,负振幅异常MJO就可在印度洋和西太平洋也不明显,但积极的异常显著增强在太平洋中部和东部,尤其是在11月(图6 c)。
图5。在不同的阶段在MJO就可RMM综合指数(一)发展阶段,(B)成熟的阶段,(C)衰减阶段的三个超级厄尔尼诺事件。
图6。的纬向风异常振幅MJO就可850 hPa平均超过10°S-10°N在三个超级厄尔尼诺事件(m s−1)。0和1表示超级厄尔尼诺事件发生和明年,分别。(两者)分别代表了1982/83,1997/98和2015/16。
3.3衰减阶段
向东传播的可能MJO就可观察到在衰减阶段的三个超级厄尔尼诺现象,但它们的强度、持续时间和传播距离明显减弱而发展和成熟阶段(图2)。时空的光谱分析图3还表明,功率谱的动力学向东传播的衰减阶段期间1997/98和2015/16厄尔尼诺事件相对比那些在1982/83的厄尔尼诺现象。中央时期向东传播的主要是40天,75天MJO就可在1997/98厄尔尼诺的衰减阶段,主要是40天,2015/16的厄尔尼诺现象。然而,没有动力学中心向东传播在1982/83的厄尔尼诺现象。强烈的向东和向西传播波的啤酒比90天出现在1982/83和1997/98的衰减阶段的厄尔尼诺现象,这可能是诱导的转换能量的低频能量MJO就可超过90天(周和李,1994年;李和李,1995年)。同时,向东传播的高频波活动突出在20 - 30天的衰减阶段1997/98的厄尔尼诺现象。此外,向东传播的中心区域2波的衰减阶段期间发现1982/83的厄尔尼诺现象。
的进化和复合结果RMM指数衰减阶段的三个超级厄尔尼诺活动MJO就可衰减阶段显著弱于在发展和成熟阶段。强度衰减阶段MJO就可是最弱的,特别是1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象(图2;图4;图5)。RMM索引4 - 8期在1997/98和2015/16衰减阶段的厄尔尼诺现象从正异常成熟阶段的负异常,尤其是在阶段6 - 8 (图5 c)。强烈的活动导致了MJO就可增加平均RMM指数在1998年5月4 - 5期。2016年6月和7月两个健壮的活动MJO就可也增强相的平均RMM指数1 - 2在衰减阶段的2015/16的厄尔尼诺现象。许多研究已经表明,强劲的活动在1998年5月MJO就可触发了东风异常,导致厄尔尼诺的终止。3.4事件MJO就可后,尼诺指数从积极的异常迅速衰退负异常(Takayabu et al ., 1999;Miyakawa et al ., 2017)。图2显示在衰减阶段的三个超级厄尔尼诺现象,当尼诺3.4指数从正到负,东风MJO就可存在于东太平洋,这证明了东风MJO就可会加速灭绝强烈的厄尔尼诺现象。与此同时,西风带MJO就可在1998年4月和2016年6月在东太平洋,而尼诺的衰减率3.4指数显著降低。异常在印度洋和太平洋纬向风振幅MJO就可被削弱的衰减阶段,尤其是在1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,当他们加强在太平洋中部和东部,特别是在2015/16 (图6)。纬向风振幅MJO就可加强在东太平洋,这可能会导致较强的2015/16的厄尔尼诺现象。这些结果表明,扮演着关键的角色MJO就可在厄尔尼诺的衰减阶段有必要进一步研究之间的交互和厄尔尼诺现象的衰减阶段。MJO就可
4可能原因的异常活动MJO就可
图2表明,纬向西风的几个事件MJO就可提高约150°E在早期发展阶段的三个超级厄尔尼诺现象,和纬向风MJO就可发生的最大中心也在150°E。陈et al。(2017)显示增强的纬向西风MJO就可近150°E在很大程度上是受温带大气的影响。的几个事件MJO就可在三个超级厄尔尼诺现象的发展阶段,我们的研究发现,增强的纬向风MJO就可近150°E是温带引起的循环。图7显示了发行量在850 hPa MJO就可和OLR MJO就可在开发阶段的三个超级厄尔尼诺现象。结果清楚地表明,主动接近150°E MJO就可密切相关的持久的温带发行量达到赤道,这增强了活动的纬向风和OLR MJO就可。温带发行量起源于东北太平洋(图7 a,汉英)以及西伯利亚(图7 b, F)。同时,由于背景场的变化循环(超过90天的低频环流)在厄尔尼诺现象的发展阶段,纬向西风MJO就可活动将加强在150°E。从异常850 hPa纬向风和特定的湿度,很明显,纬向西风异常出现在西太平洋在发展中阶段,和最强的厄尔尼诺1997/98。气候的纬向风州太平洋中部和东部的强劲东风,逐步削弱。因此,在西太平洋西风异常放大背景纬向风的纬向梯度。许et al。(2018)表明,低频动能的转换动能MJO就可超过90天是比例的纬向梯度背景纬向风(-
图7。风在850 hPa MJO就可(向量,m s−1)和OLR MJO就可(颜色、W m−2)在发展阶段的三个超级厄尔尼诺事件。0和1表示超级厄尔尼诺事件发生和明年,分别。(两者)分别代表了1982/83,1997/98和2015/16。
在厄尔尼诺的成熟阶段,东风异常从印度洋到太平洋西部,和异常下沉运动和消极的水分异常在太平洋海上大陆和西方都是不利于活动在这些领域(MJO就可陈et al ., 2016)。循环和水分在西太平洋异常是在2015/16厄尔尼诺现象相对较弱,因此,弱化度相对较弱(MJO就可图8)。与此同时,积极的水分异常和异常上升运动出现在中部和东部太平洋厄尔尼诺现象的成熟阶段期间,提供一个有利的背景场的活动,MJO就可导致更强振幅超过中部和东部太平洋(MJO就可图6)。值得注意的是纬向西风和积极的水分在西太平洋中部和东部明显异常在成熟阶段的2015/16的厄尔尼诺现象,与其他两个厄尔尼诺事件相比,这是符合的位置正异常的纬向风MJO就可振幅西方所示图6。循环和水分异常从印度洋到西太平洋阻碍的传播在MJO就可成熟阶段的1982/83和1997/1998的厄尔尼诺现象,导致不连续向东传播。2015/16的厄尔尼诺现象表明一些特点类似于中央太平洋厄尔尼诺现象(Paek et al ., 2017)。虽然某些东风异常出现在西太平洋,没有突出的和积极的水分异常出现在后来的。此外,积极的水分异常的中心在中部和东部太平洋西部。因此,异常的结合水分背景和低对流层环流加强水分MJO就可收敛的东部对流MJO就可(-
图8。纬向风异常(轮廓,负值表示破灭的间隔1 m s−1和粗线代表零等值线),并指定湿度(颜色、g公斤−1)850 hPa平均超过10°S-10°N在三个超级厄尔尼诺事件。0和1表示超级厄尔尼诺事件发生和明年,分别。(两者)分别代表了1982/83,1997/98和2015/16。
衰减阶段,东风异常和消极的水分异常在西太平洋大陆和海洋也在这些领域不导电活动MJO就可。纬向西风和积极的水分在中部和东部太平洋异常迅速减弱,导致削弱他们的加强作用。MJO就可同时,活动MJO就可削弱季节性的,由于季节性变化的背景字段(董et al ., 2004)。因此,异常环流和厄尔尼诺现象引起的水分季节性变化的背景场大大削弱了活动,MJO就可导致的衰减阶段最弱的活动MJO就可。然而,相关的物理过程和机制的异常活动MJO就可在厄尔尼诺的衰减阶段仍需进一步研究。
5结论和讨论
和厄尔尼诺MJO就可之间的关系一直是一个热门话题。基础上,再分析数据,本文深入比较和分析的特征强度和传播在MJO就可发展,成熟,和衰减阶段的三个超级厄尔尼诺现象。此外,本研究确定了基本流程,从而诱导异常活动MJO就可。主要结论如下:
期间有三个事件MJO就可有明显向东传播的发展阶段三个超级厄尔尼诺现象。RMM指数表明强度MJO就可减少(或增加)在所有阶段的发展阶段1982/83(1997/98)厄尔尼诺事件。活动MJO就可减弱在阶段4 - 6 2015/16厄尔尼诺现象的发展阶段而显著增强在其他阶段。此外,在西太平洋纬向风振幅加强MJO就可在三个超级厄尔尼诺现象的发展阶段,尤其在1997/98的厄尔尼诺现象。
向东传播的不知名MJO就可在成熟阶段的1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,甚至有向西传播。相反,突出向东传播仍然出现在MJO就可2015/16的厄尔尼诺现象。RMM指数表明,强度在所有阶段MJO就可明显降低在成熟阶段的1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,而显著增加了在阶段4 - 8 2015/16的厄尔尼诺现象。纬向风振幅减弱MJO就可在印度洋和西太平洋在成熟阶段的1982/83和1997/98的厄尔尼诺现象,而稍微加强在太平洋中部和东部。然而,纬向风MJO就可显著增强在中部和东部太平洋厄尔尼诺在成熟阶段的2015/16。
虽然出现在MJO就可向东传播的衰减阶段的三个超级厄尔尼诺现象,强度较弱而发展和成熟阶段,和衰减阶段是最弱的阶段的活动MJO就可。RMM指数表明,主要是减少MJO就可在1 - 3和6 - 8阶段,而纬向风振幅MJO就可在印度洋和西太平洋主要是减少了。
本研究发现的活动和演化特征主要是由低频大气MJO就可循环和水分异常引起的厄尔尼诺现象,他们也被温带流通监管。此外,异常活动MJO就可在发展中发挥了明显的作用和衰减阶段的厄尔尼诺现象。这项研究也量化活动MJO就可RMM的异常特征指数和振幅MJO就可在超级厄尔尼诺现象,有矛盾的两个方法的结果。因此,我们应该更加注意他们在科学研究和实践应用特点MJO就可避免误解。目前,许多研究把重点放在了之间的交互和厄尔尼诺MJO就可在厄尔尼诺现象的发展和成熟阶段。然而,它仍然需要进一步研究之间的交互和厄尔尼诺MJO就可衰减阶段的厄尔尼诺现象和相应的合作对气候的影响。
数据可用性声明
原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。
作者的贡献
我提供最初的想法,与我讨论和CL。噢,我出了人物和最初的手稿中写道。XL和我的研究提供了宝贵的建议和表示。所有作者的写作、编辑、演讲,回顾的手稿。
资金
这项工作得到了国家自然科学基金(批准42205045),湖南省自然科学基金(批准2022 jj30660),中国国家重点研究和发展计划(批准2018 yfc1505901)。
确认
的ERA-Interim再分析数据集获得在线(https://www.ecmwf.int/en/forecasts/datasets/reanalysis-datasets/era-interim)。最优插值SST V2 (https://psl.noaa.gov/data/gridded/data.noaa.oisst.v2.html)和扩展重建SST V5 (https://psl.noaa.gov/data/gridded/)是由美国国家海洋和大气管理局提供。获得的指数MJO就可从澳大利亚气象局(http://www.bom.gov.au/climate/mjo/graphics/rmm.74toRealtime.txt)。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
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关键词:Madden-Julian振荡()MJO就可,超级厄尔尼诺现象,比较研究,温带异常环流,RMM指数
引用:李L,陈X, X和杨M C李,李(2023)比较Madden-Julian振荡在三个超级厄尔尼诺事件。前面。地球科学。10:1021953。doi: 10.3389 / feart.2022.1021953
收到:2022年8月18日;接受:2022年12月19日;
发表:2023年2月17日。
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