科學家揭示西北太平洋反氣旋年代際變化及其形成機制

2020-08-27 中科院之聲

西北太平洋異常反氣旋（WNPAC）是連接中東太平洋海溫異常增暖（厄爾尼諾現象）和東亞氣候的重要橋梁，研究WNPAC的消生演變對東亞季風、中國降水和氣候預測具有意義。對WNPAC的已有研究集中在年際的時間尺度上。在年代際的時間尺度上，西北太平洋是否存在異常反氣旋及相應發展機制等問題目前仍不清楚。

近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）研究員王春在團隊通過多套再分析與觀測資料，系統揭示西北太平洋異常反氣旋的年代際模態及其形成機理。該研究通過對西北太平洋低通濾波後的850hPa風場數據進行經驗正交分解（EOF分解），得到WNPAC年代際的兩個模態。第一個年代際模態（EOF1）反氣旋中心位於西北太平洋海域附近，進一步分析發現EOF1的生成與太平洋年代際振蕩（PDO）相關，且相關關係在1960s前後發生了轉變。第二個年代際模態（EOF2）反氣旋中心位於菲律賓海附近，分析表明EOF2與海洋性大陸海溫年代際變率有關，海洋性大陸海溫可通過激發局地Hadley環流在菲律賓海產生異常反氣旋系統。

該研究首次刻畫出WNPAC的年代際模態，可作為橋梁將海溫年代際變率信號與東亞氣候聯繫起來。此外，該研究也為WNPAC在年代際時間尺度上提供了新認識，有助於東亞區域氣候預測。

相關成果發表在Journal of Climate上，博士研究生謝明媚為第一作者，王春在為通訊作者。研究得到國家重點研發計劃專項、國家自然科學基金重點項目、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項、中科院戰略性先導科技專項、廣東省領軍人才項目等項目資助。

圖1.西北太平洋異常反氣旋的年代際兩個模態

圖2.EOF1模態維持的物理機制示意圖。a)：從1900到1966年，EOF1與PDO呈現正相關的關係，反氣旋在印度洋海盆增暖以及中緯度西太平洋阿留申低壓的共同作用下維持。b)：從1967到2012年，EOF1與PDO呈現負相關的關係，反氣旋在赤道中太平洋冷海溫的作用下維持。

來源：中國科學院南海海洋研究所

相關焦點

  • 西北太平洋反氣旋年代際變化及其形成機制獲揭示
    近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王春在研究團隊首次刻畫出西北太平洋異常反氣旋的年代際模態並揭示其發展機制，相關研究論文以博士研究生謝明媚為第一作者，王春在研究員為通訊作者發表在一區top期刊Journal of Climate上。
  • 西北太平洋反氣旋年代際變化及形成機制獲揭示
    中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）研究員王春在研究團隊首次刻畫出西北太平洋異常反氣旋的年代際模態並揭示其發展機制。相關研究8月13日發表於《氣候雜誌》。西北太平洋異常反氣旋（WNPAC）是連接中東太平洋海溫異常增暖（厄爾尼諾現象）和東亞氣候的重要橋梁，研究WNPAC的消生演變對東亞季風、中國降水和氣候預測具有重大的意義。
  • 南海海洋所揭示西北太平洋反氣旋年代際變化及其形成機制
    西北太平洋異常反氣旋（WNPAC）是連接中東太平洋海溫異常增暖（厄爾尼諾現象）和東亞氣候的重要橋梁，研究WNPAC的消生演變對東亞季風、中國降水和氣候預測具有意義。對WNPAC的已有研究集中在年際的時間尺度上。在年代際的時間尺度上，西北太平洋是否存在異常反氣旋及相應發展機制等問題目前仍不清楚。
  • 南海海洋所揭示西北太平洋反氣旋年代際變化及其形成機制
    西北太平洋異常反氣旋（WNPAC）是連接中東太平洋海溫異常增暖（厄爾尼諾現象）和東亞氣候的重要橋梁，研究WNPAC的消生演變對東亞季風、中國降水和氣候預測具有意義。對WNPAC的已有研究集中在年際的時間尺度上。在年代際的時間尺度上，西北太平洋是否存在異常反氣旋及相應發展機制等問題目前仍不清楚。
  • 研究揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    近日，中國科學院院士、中科院海洋研究所研究員胡敦欣研究組在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化研究中獲進展，發現熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究成果發表在Journal of Climate和Journal of Geophysical Research：Oceans上。
  • 熱帶印太海洋鹽度變化新模態獲揭示
    近日，中科院院士、中科院海洋研究所研究員胡敦欣研究組在熱帶印太上層海洋鹽度的年際—年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表於JCR一區期刊Journal of Climate和Journal of Geophysical Research: Oceans。
  • 中科院海洋所胡敦欣院士研究組揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    近日，中國科學院海洋研究所胡敦欣院士研究組在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在JCR一區期刊Journal of Climate（IF 5.707）和Journal of Geophysical Research: Oceans
  • 揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    齊魯晚報·齊魯壹點記者 齊春贊 通訊員 王敏 中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在
  • 大氣所揭示模式中印度洋海盆一致模及其電容器效應的模擬誤差
    印度洋海盆一致模(IOBM)是印度洋海溫年際變率的主導模態，在El Niño衰退年的夏季，IOBM增暖激發一個Matsuno-Gill響應，通過電容器效應對異常西北太平洋反氣旋的維持起作用，IOBM對東亞夏季降水、颱風、極端高溫等都有重要影響。
  • 揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    齊魯晚報·齊魯壹點記者齊春贊通訊員王敏 中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在JCR一區期刊Journal of Climate和Journal
  • 中科院海洋所研究揭示熱帶印太海洋鹽度變化新模態
    中科院海洋研究所胡敦欣院士研究組近日在熱帶印太上層海洋鹽度的年際-年代際低頻變化方面取得重要進展，發現了熱帶太平洋溫躍層鹽度變化新模態，揭示了印尼貫穿流調整下的熱帶印度洋鹽度低頻變化機制，相關研究結果發表在JCR一區期刊Journal of Climate和Journal of Geophysical
  • 熱帶太平洋海溫異常在調製華南冬季降水對兩類El Nino響應差異中的作用獲揭示
    中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王衛強團隊揭示熱帶太平洋海溫異常在調製華南冬季降水對兩類El Nino響應差異中的相對作用。相關研究成果由徐康博士等人發表在氣候變化研究領域頂級學術期刊《氣候動力學》上。
  • 深海平頂海山反氣旋帽結構特徵及其地質效應獲揭示
    近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室王衛強研究員團隊與廣州海洋地質調查局等單位合作，在採薇平頂海山深海反氣旋帽觀測研究方面取得進展，相關成果發表於《Journal of Geophysical Research: Oceans》。郭斌斌博士生為第一作者，王衛強、舒業強研究員為共同通訊作者。
  • 我所科研人員在南印度洋副熱帶高鹽水團鹽度的年代際變率研究中取得新進展
    隨著大洋鹽度觀測資料的不斷積累，關於大洋上層鹽度結構的長期變化以及該變化對氣候產生的影響已逐步成為物理海洋學界的研究熱點。在國家自然科學基金青年基金項目「南印度洋副熱帶高鹽水團的形成和變異機制及輸運路徑研究」的支持下，依託於自然資源部第一海洋研究所的自然資源部海洋環境科學與數值模擬重點實驗室聶珣煒博士針對2005-2019年間南印度洋副熱帶高鹽水團鹽度的年代際變率展開了深入研究，獲得了該信號形成與傳輸過程方面新的科學認知，為增進對太平洋-印度洋之間洋際交換過程的理解提供了新的理論依據。
  • 段安民小組在全球氣候變化研究領域取得系列新成果
    青藏高原對東亞氣候的影響 「影響東亞季風氣候的因素非常多，主要有大尺度的海陸熱力差異，太陽輻射隨季節的循環，西北太平洋和南海印度洋的強迫（海水溫度變化等）、西風帶長波活動等。青藏高原也是個非常重要的影響。」段安民說。
  • 965百帕斯,北太平洋溫帶氣旋發力;南太平洋熱帶氣旋生成
    進入12月份，冷高壓牢牢控制著亞洲大陸，西北太平洋變得異常安靜，儘管偶爾會有擾動生成，但北半球此時的環境已經不容許其有發展機會。但在北太平洋中高緯度地區，情況就不一樣了，經過數日的發展，中北太平洋形成了一個強大的溫帶氣旋！由海平面氣壓圖可見，這個溫帶氣旋1000毫巴閉合等壓線直徑超過1500公裡，中心最低氣壓降至965毫巴，相當於二級颱風的水平。
  • 2020年西北太平洋有大颱風？預測略偏多偏強
    但是《美國國家科學院院刊》發表了一項最新研究，說明了一個問題，那就是在過去40年之中，我們全球每年平均熱帶氣旋的數量，並沒有一次又一次的創下新高，反而是處於較低的情況。這是什麼情況？地球風暴數量減少了？這個研究確實有點不符合大家的一個「想法」，我們來看看到底海洋區域風暴是如何發展的。
  • 2020年西北太平洋有大颱風?預測略偏多偏強
    數據顯示自1980年以來，北大西洋和中太平洋的熱帶氣旋數量一直在增加，而西太平洋和印度洋南部的風暴在減少。從而從整體的情況來看，就是處於偏少的情況。來自NOAA科學研究人員村田博之表示，從這個結論我們首次證明出了一個問題，那就是風暴格局不能僅憑自然「異常」來解釋，也就是說我們不能單獨的根據自然變化來說我們熱帶氣旋的多少。