副热带急流影响温带急流低频振荡的动力机制研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41005028
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
19.0万
负责人：
张洋
依托单位：
南京大学
学科分类：
D0504.大气动力学
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
汪卫平；蒋益荃；
关键词：
副热带急流低频振荡温带急流波流相互作用

项目摘要

温带急流在纬向平均场上的低频振荡，是半球尺度上大气低频变化的最主要模态"环状模"在纬向风场上的体现。天气尺度波与平均流之间的正反馈，是维持温带急流持续异常的主要原因。近年的研究在理解其波流相互作用的正反馈机制方面有了很大进展。但对于温带急流的低频振荡在北半球呈现出明显区域性的动力机制还不清楚。研究显示，副热带急流与温带急流在北太平洋和北大西洋这两个斜压活动频繁区的不同配置，可能是两区域纬向风场的低频变化呈现不同特征的一个重要原因。本研究着眼于其背后存在的物理机制，从波流相互作用的角度，通过资料的对比分析、动力诊断和动力学数值模拟来揭示两急流的不同配置所引起的天气尺度波与平均流之间反馈机制的变化，从而深入理解中纬大气低频振荡的机理。

结项摘要

利用诊断分析与数值模拟，本项目揭示了温带急流低频变化中的波流相互作用原理，研究了副热带急流影响温带急流低频变化的动力机制。温带急流低频变化的动力学原理，不仅是国际上气候动力学中重要且前沿的课题，也对预报中纬度大气各种持续性天气现象、提高短期气候预测水平有重大的现实意义。..本项目研究提出了天气尺度波、低频波和平均流相互作用，维持中纬度大气温带急流低频变化的新机制。不同于国际上已有的天气尺度波与平均流的相互作用机制，该新机制强调了大尺度的低频波在维持温带急流低频变化中温度场异常的重要作用，提出该过程与高频天气尺度波相互作用,是维持急流低频变化中的正反馈机制、引起环流场持续性异常的关键。..本项目进一步研究了副热带急流对温带急流气候态及低频变化的影响。研究提出了高层风场，通过影响波破碎区域空间分布及垂直环流，改变低层斜压场，引起急流区域高低层波流相互作用系统整体变化的“高层控制”机制。揭示了副热带急流对温带急流低频变化的抑制作用。..本项目取得的这些研究成果，已经部分发表在大气科学的国际顶级期刊 Journal of the Atmospheric Sciences (JAS) 和 Geophysical Research Letters 上。这些结果不仅是对大气环流低频变化核心机制的重要发展，也为预测大气环流的持续性异常提供了科学基础。