研究进展
我实验室创新团队揭示太平洋北赤道逆流对热带辐合带纬带性的影响
来源:南方海洋实验室
2022.02.09
1241
分享到:

热带辐合带(The Intertropical Convergence Zone,ITCZ)是一条跨越全球范围的对流层低层辐合和对流降水带,其纬带性(zonality)是指ITCZ在一个较大的纬向范围内(比如跨越整个太平洋)呈连续的带状分布。ITCZ及其变异通过与热带经圈环流和ENSO等之间的联系在整个大气环流系统和气候系统中起着重要作用。近十多年来,科研人员对ITCZ为什么主要位于赤道以北已经有比较深入的理论认识,但对其为什么呈连续的带状则少有针对性研究。

前人的研究大多集中在ITCZ对太平洋北赤道逆流(the North Equatorial Countercurrent,NECC)的影响,认为ITCZ是北半球NECC形成和维持的原因;而我实验室海洋-陆地-大气相互作用与全球效应创新团队成员吕建华教授和孙志阔博士将视角翻转,探索NECC对ITCZ的可能影响,提出是NECC维持了ITCZ的纬带性这一新的观点。太平洋NECC从西太平洋向东输送暖水,沿着NECC路径会形成一条连续的高SST纬向窄带。这条SST纬向高值窄带降低了SST的东西向梯度,而太平洋区域的ITCZ正位于其上方。通过分析观测数据和数值模拟试验发现:太平洋NECC越强, ITCZ在150°E -135°W区域的纬向分布越均匀(图1)。进一步模式结果也显示:当太平洋NECC路径上的高SST纬向带被人为抹除后,NECC上空ITCZ的纬带性将被破坏。

图1. 1998-2018年间,太平洋北赤道逆流最强7年(2002、2004、2006、2009、2014、2015、2018;左列)和最弱7年(1998、1999、2000、2001、2007、2016、2017;右列)的(a、b)平均海表温度异常[填色,摄氏度],这里的异常是指强/弱7年的平均海表温度分别减去经向平滑(~10°)后的21年(从1998到2018)海表温度平均值;(c、d)平均表层纬向海流[填色,米/秒]、平均降水分布[填色,毫米/天];(a)-(f)里的黑色等值线代表平均海表温度分布。(g、h)各强/弱NECC年的年平均ITCZ降水强度的纬向分布,这里ITCZ降水强度定义为沿ITCZ主轴向南北方向各1.5°区域的降水的经向平均值;(g、h)中的黑色粗实线为细实线的多年平均分布。

该研究工作向人们展示了NECC和ITCZ双向耦合的重要性。由于ITCZ的纬向分布特征与热带气旋活动、热带经圈环流和ENSO等变率之间存在的可能联系,我实验室创新团队的这一研究工作加深了对相关问题的理解,从而改善对热带气候的模拟精度,并为相关预测提供一个新的角度。

该研究成果于2021年12月发表在地球科学领域著名期刊Geophysical Research Letters(中科院SCI二区,影响因子4.720)上,题目为 “The North Equatorial Countercurrent and the Zonality of the Intertropical Convergence Zone”。创新团队核心成员吕建华教授为该论文的通讯作者,孙志阔博士为文章的第一作者。

文章信息:Sun, Z., & Lu, J. (2021). The North Equatorial Countercurrent and the zonality of the Intertropical Convergence Zone. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL095657

原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL095657


附件下载