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  • 科研進展

    AAS: 青藏高原地表位渦影響東亞夏季降水

      東亞地區為典型的季風區,該地區人口稠密,經濟發展迅速。受東亞夏季降水異常影響,高溫、洪澇等災害事件的發生往往給東亞地區的經濟,生態帶來重創。因此,深入理解東亞夏季降水異常的發生機理至關重要。

      青藏高原作為世界上最高大、廣闊的高原,其不僅是亞洲大陸中緯度地區重要的強迫地形源,同時亦是全球大氣重要的地表位渦強迫源。已有大量的研究分別揭示了青藏高原的動力、熱力強迫對東亞夏季降水的影響。然而,如何綜合考察青藏高原的動力和熱力強迫作用,進一步揭示其對東亞夏季降水的影響,目前有待深入開展研究。
      位渦(PV)動力學耦合了大氣的動力和熱力信息,是研究青藏高原綜合強迫的有力工具。近日,中國科學院大氣物理研究所吳國雄院士團隊在PV框架下,討論了青藏高原地表PV強迫對東亞夏季降水的影響。研究結果表明,在高原負地表PV一致模的作用下,近地表不穩定空氣能夠激發出高原南坡近地表氣旋性環流異常。在地形和環流的共同作用下,高原南部出現緯向加熱偶極子模態。該緯向偶極子加熱模態通過局地響應、Rossby波頻散造成東亞大范圍環流以及水汽輸送異常,進而對東亞夏季降水產生顯著影響。
      “許多地球流體問題都可以用PV動力學描述,利用PV來表示高原動力、熱力強迫為理解青藏高原氣候效應提供了新的思路”,論文的通訊作者何編說。
      “以往的研究著重揭示青藏高原的總體加熱異常對于天氣氣候的影響?!闭撐牡牡谝蛔髡呱氛f:“我們的研究則強調,青藏高原地表PV激發的緯向偶極子加熱模態對下游的天氣氣候異常同樣重要?!?/div>
      本研究于8月28日發表在《Advances in Atmospheric Sciences》上。本研究受到國家自然科學基金(批準號91837101, 42122035, 9193730)和國家重點研發計劃(2018YFC1505706)共同資助。
      參考文章:Chen Sheng, Bian He, Guoxiong Wu, Yimin Liu, Shaoyu Zhang. 2021: Interannual influences of the surface potential vorticity forcing over the Tibetan Plateau on East Asian summer rainfall. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-021-1218-4.
     
    圖1. 青藏高原地表PV影響東亞夏季降水機制示意圖。(a)高原地表PV激發的200 hPa環流;(b)高原地表負PV一致模;(c)東亞降水異常。紅(藍)圈表示非絕熱加熱(冷卻)。綠色(紅色)箭頭表示低層風場(高層Rossby波傳播)
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