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上海交大海洋学院周磊课题组发表有关印度夏季风期间季节内振荡模拟的最新研究成果

       近日,上海交通大学海洋学院周磊课题组在国际权威期刊《Journal of Geophysical Research-Atmospheres》发表题为“Simulation of Central Indian Ocean Mode in S2S Models”的研究论文。该论文由博士生秦箭煌与导师周磊研究员等人共同完成,上海交通大学海洋学院为第一单位。

       印度夏季风期间季节内振荡的模拟一直是一项重大的科学挑战。S2S(Subseasonal-to-Seasonal)模式集提供了丰富的海气耦合数值模拟结果来检验季风季节内振荡的动力机制。在前期研究中,周磊及合作者提出了中印度模态的概念,并说明中印度洋模态与印度夏季风降水存在显著正相关(图1),也是改进印度夏季风模拟的一个可能的新途径。本项研究利用S2S模式集,对中印度洋模态的模拟及其对印度夏季风模拟的贡献进行了系统评估。结果显示,在中印度洋模态模拟较好的印度夏季风期间,季风及其降水模拟都得到了改善,即季风降水模拟较强,北传季节内振荡也更明显。

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图1 (a) 1990-2017年中印度洋模态正位相。填色为海表面温度,等值线为850hPa风场。解释方差为12.6%。(b)中印度洋模态指数与季节内降水的相关图。

       通过水汽方程诊断,结果发现影响印度夏季风期间水汽分布的主要作用是经向风。通过进一步的季节内动能诊断,发现大尺度纬向风的经向切变是造成动能差异的主要因素。从赤道中东印度洋及以北地区显著的“+-+-”的纬向风的经向切变分布,有利于正压不稳定的发生,从而能够将更多的动能由背景场转换到季节内尺度,为中印度洋模态的生产提供能量,最终激发了中印度洋模态正位相,有利于水汽向北输送,给季风降水提供了源源不断的水汽(图2)。该工作不仅验证了中印度洋模态在模式模拟印度夏季风的作用,还提出了模式模拟好坏的原因,为进一步改进海气耦合模式中印度夏季风的模拟做出了有益的尝试。

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图2 S2S模式集中体现的中印度洋模态机制示意图


       Journal of Geophysical Research-Atmospheres (JGR-Atmospheres)是地学领域的顶级期刊,影响因子为3.633。

       论文链接https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JD033550

谢安琪
海洋学院
       

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