地學(xué)系林巖鑾課題組揭示熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)活動(dòng)影響平流層水汽變化

清華新聞網(wǎng)3月27日電 近日，清華大學(xué)地學(xué)系林巖鑾教授課題組在《地球物理研究快報(bào)》（Geophysical Research Letters）上發(fā)表題為“熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)活動(dòng)變化在平流層水汽中的足跡（Footprint of Tropical Mesoscale Convective System Variability on Stratospheric Water Vapor）”的研究論文。

作為地球上主要的降水系統(tǒng)，對(duì)流活動(dòng)通常會(huì)組織成寬達(dá)幾十到幾百公里尺度的中尺度對(duì)流系統(tǒng)。熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)是熱帶主要的天氣系統(tǒng),不僅帶來(lái)大量的降水（占熱帶降水的50～70%），也是熱帶環(huán)流的重要組成部分。長(zhǎng)期以來(lái)，人們普遍認(rèn)為熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)活動(dòng)的年際變化是相對(duì)穩(wěn)定的，之前也鮮有研究探究全球范圍長(zhǎng)時(shí)間尺度上的中尺度對(duì)流系統(tǒng)活動(dòng)變化情況。

課題組先前采用一個(gè)新穎的中尺度對(duì)流系統(tǒng)跟蹤算法得到了1985-2008年全球熱帶地區(qū)中尺度對(duì)流系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，第一次發(fā)現(xiàn)熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)整體有明顯的年代際變化：中尺度對(duì)流系統(tǒng)整體發(fā)生的頻率在1995-2002年間比1995年之前和2002年之后低10%左右（如圖1）。但這一變化是什么原因?qū)е碌哪兀?/p>

圖1.熱帶中尺度對(duì)流系統(tǒng)整體有明顯的年代際變化

通過(guò)一系列分析，課題組發(fā)現(xiàn)這一變化和熱帶海溫的變化有密切聯(lián)系。熱帶中太平洋增溫（也稱作中太平洋厄爾尼諾）有利于更多的中尺度對(duì)流系統(tǒng)發(fā)生，改變熱帶沃克環(huán)流，影響對(duì)流層頂溫度，從而導(dǎo)致熱帶平流層低層變干（如圖2）。

圖2.中太平洋厄爾尼諾的海溫異常及其導(dǎo)致的沃克環(huán)流改變，更多熱帶中太平洋中尺度對(duì)流系統(tǒng)導(dǎo)致對(duì)流層頂溫度降低，減少進(jìn)入平流層低層的水汽

本研究的第一作者為清華大學(xué)地學(xué)系博士畢業(yè)生董文浩（目前為美國(guó)普林斯頓大學(xué)地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室GFDL博士后），通訊作者為清華大學(xué)地學(xué)系教授林巖鑾，合作者包括美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校教授張明華和清華大學(xué)地學(xué)系副教授黃小猛。

文章鏈接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL086320

供稿：地學(xué)系

編輯：呂婷

審核：程曦