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影响MJO移动的多尺度过程探究

MJO,多尺度相互作用,ENSO

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.24 大气波动与多尺度对流系统

Madden-Julian Oscillation（MJO）是热带地区主要的季节内振荡信号，对全球天气与气候具有重要影响。MJO伴随的行星尺度对流系统缓慢向东移动，其移动速度受到多尺度过程的共同调制。

一方面，背景海温分布对MJO传播具有显著调制作用。印度洋-太平洋海温异常可通过调节低云的空间分布，影响MJO的东西向尺度，进而改变其传播速度。在厄尔尼诺型海温背景下，暖池区域的大气条件有利于低云组织化发展，促进MJO东侧浅对流在更大范围内生成，从而扩展其东西向尺度。浅对流通过对低层大气的加热与加湿作用，进一步促进对流发展，推动MJO系统东传。CMIP6模式模拟表明，仅依赖准确的海温与环流背景仍难以完全再现观测的MJO传播特征，低云的合理表征显得更为关键。

另一方面，MJO系统内部的多尺度相互作用也对其传播速度具有重要调控作用。MJO内部东传的超级云团与西传的重力波相遇可激发新生的小尺度对流，初期以浅对流为主。通过“非瞬时对流-辐合反馈”机制，水汽辐合与对流加热之间形成正反馈，促使对流发展并导致传播出现停滞。随着由浅对流向深对流的转化，该反馈作用逐渐减弱，对流系统完成新旧云团的更替并恢复东移。超级云团的逐步东移即由一系列对流替换过程构成。这种相互作用的发生频次以及小尺度对流在发展过程中的迟滞效应，共同调节着MJO的东传速度。