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MJO触发的干异常控制

Madden-Julian Oscillation,对流触发,干异常,水汽,南半球波列

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.5 次季节变率：机制、影响、预测

作为热带季节内变率的主导模态，Madden-Julian Oscillation（MJO）深刻影响全球极端天气和气候事件。针对MJO研究领域，长期困扰学术界的难题之一在于MJO如何从赤道印度洋触发。观测中，MJO或表现为单一事件，或以连续的2~4次事件结队出现。本研究聚焦单一事件或连续型事件的第一支，这类事件也称原发型MJO（P-MJO）。P-MJO触发之前，除了印度洋局地抑制对流（即干异常）外，赤道西太平洋亦存在微弱干异常。据此，本文统计了有记录以来的所有P-MJO事件，并基于印度洋或西太干异常的强度分别将其分成两类，如强西太干异常事件57%）和弱西太干异常事件（43%）。溯源分析表明这些干异常信号主要来自南半球的罗斯贝波列。通过分类统计，发现水汽湿异常是P-MJO触发的关键前兆信号，特别在印度洋干异常较强或西太干异常较弱的事件中。基于观测诊断和模式敏感试验，揭示了东非高地形联合对流加热激发的异常南风是P-MJO触发的关键因子。此外，在不同强度干异常的控制下，P-MJO触发机制亦表现出差异性。例如，由异常东风引起背景水汽平流主导MJO触发的经典认识，只有在印度洋干异常较弱时成立，当局地干异常较强时，MJO主要由垂直水汽输送过程触发。强西太干异常通过下游Kelvin波机制削弱印度洋异常东风，导致经典平流触发机制的贡献减小。上述研究成果加深了对P-MJO触发机制的认识，强调了干异常信号对MJO触发的重要性。