推荐产品

大气所学者揭示青藏-伊朗高原夏日热力强迫对印度洋海气相互作用的调控作用


  青藏-伊朗高原动力和热力强迫作用对亚洲季风的形成和转变具有紧张影响。以往的研究多强调青藏高原热力强迫在对流层低层激发环流非常进而导致亚洲夏日风的非常。然而人们对青藏-伊朗高原热力强迫如何通过影响周边海洋与大气之间的相互作用来影响亚洲季风的熟悉依旧不足。导致这一题目存在的紧张缘故原由是因为青藏-伊朗高原强迫、亚洲季风体系、热带海洋之间存在着复杂的相互作用过程。

  通过近三年的研究,中国科学院大学、中国科学院大气物理研究所何编副研究员、刘屹岷研究员、吴国雄研究员、包庆研究员联合南京信息工程大学气象灾难教育部重点实验室和中山大学的王子谦研究员共同揭示了青藏-伊朗高原夏日热力强迫如何影响热带印度洋海表温度以及混合层温度和海流的转变,从而进一步调控亚洲夏日风形成的紧张物理过程。该研究强调了青藏-伊朗高原热力强迫对周边海洋的影响不可忽视。

  基于中科院大气所LASG开发的FGOALS-s2天气体系模式,大气所学者开展了多组海温敏感性试验以及海气耦合试验。通过比较单独大气试验和海气耦合试验中高原热力强迫对印度洋海气相互作用过程影响的异同,他们发现青藏-伊朗高原的热力强迫可以导致北阿拉伯海,北孟加拉湾以及印度尼西亚西海岸附近海温降低,同时使得热带印度洋海温升高(图1)。这个分布型与印度洋偶极子的分布特别很是相似。导致印度洋海温降低的紧张缘故原由是地表净短波的削减,以及海洋混合层冷海水的水平输送,和印尼西海岸附近的上翻流。而热带印度洋海温升高的重要缘故原由是海表的潜热通量削减,南半球印度洋海温升高的缘故原由则是地表净辐射的加强。此外,效果还注解了高原热力强迫造成的海气相互作用非常(间接效应)能够削弱地形的直接强迫作用。在对流层低层,高原热力作用的间接效应造成高原附近反气旋环流式非常,热带印度洋海温偏暖而北印度洋海温偏低的非常分布,同时伴随经向环流的偶极型分布(图2)。同时,文章还分外强调了在理解青藏高原影响热带海气相互作用过程中存在的不确定性。因为天气模式对海温的模仿普遍存在误差,这使得模仿的印度洋海温以及对流层的季风体系对高原热力强迫的相应会出现误差。解决这一题目的途径必要进一步发展目前的天气模式,通过改动动力框架和物理参数化的相干过程来削减我们对高原作用熟悉的不足之处。

  这一工作的价值在于明确了青藏-伊朗高原热力强迫、热带印度洋、亚洲夏日风是相互作用的有机团体。在将来青藏高原天气效应的研究中,我们必要更加侧重青藏-伊朗高原和热带海洋的协同作用来理解亚洲季风的转变和发展。

  该研究近期在Climate Dynamics 上发表

  关键词: 海气相互作用,青藏-伊朗高原,亚洲季风

  参考文献:

  He, B., Liu, Y., Wu, G. et al. (2018) The role of air–sea interactions in regulating the thermal effect of the Tibetan–Iranian Plateau on the Asian summer monsoon Clim Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-018-4377-y

 

  

  图1 青藏-伊朗高原热力强迫对印度洋夏日海温(填色,°C)和海流(矢量箭头, cm s?1 )在不同深度的影响。(a) 5 m, (b) 25 m, (c) 45 m, (d) 85 m。其中(a) 中的红色箭头透露表现海表应力(10?2 N s?2)

 

  

  图2 青藏-伊朗高原对印度洋海气相互作用过程以及亚洲夏日风体系的影响示意图。青藏-伊朗高原热力作用的直接效应导致对流层低层形成气旋式环流,而其间接效应造成在高原四周的反气旋环流,并导致高原南侧出现气旋-反气旋环流偶极子型(细红线),与垂直方向的经向环流非常耦合(粗红线),削弱青藏-伊朗高原的直接加热作用。


Copyright© 2003-2012    版权所有   公司地址:北京丰台区丰台北路32号华盛写字楼B8058 邮 编:110023
联系电话:15010539992 010-63845660      
   备案号:京ICP备20001697号-1