大氣低頻振盪

大氣低頻振盪是指大氣中存在的30~50天準周期振盪和10~20天準雙周振盪現象。30~50天大氣低頻振盪現象是首先在熱帶大氣中發現的,後來在中緯度地區也發現存在30~50天的大氣低頻振盪。10~20天的大氣低頻振盪主要發現在季風區。大氣低頻振盪也稱為季節內振盪(intraseasonal oscillations,ISO)。

基本介紹

  • 中文名:大氣低頻振盪
  • 外文名:intraseasonal oscillations
  • 簡稱:ISO
  • 釋義:雙周期振盪現象
  • 原因:沒有得到充分解釋可能是開爾文波
  • 又稱:季節內振盪
簡介,影響及意義,解釋,特徵,

簡介

大氣低頻振盪是指大氣中存在的30~50天準周期振盪和10~20天準雙周振盪現象。30~50天大氣低頻振盪現象是首先在熱帶大氣中發現的,後來在中緯度地區也發現存在30~50天的大氣低頻振盪。10~20天的大氣低頻振盪主要發現在季風區。大氣低頻振盪也稱為季節內振盪(intraseasonal oscillations,ISO)。

影響及意義

ISO最早是由Madden和Julian( 1971,1972)發現的,它是熱帶大氣中非常重要的氣候變化信號。30~60天振盪,也稱MJO,被限定在熱帶(N20°~S20°)之間並在赤道上振幅最大,垂直結構與Walker環流相似。在低層風輻合的地方氣壓低,有上升運動,而在高層為輻散。低層的振盪和250 hpa的風是反位相的。上層風在熱帶地區有一個明顯的緯向波數的結構,但隨經度變化。波動向東傳播的速度大致是10 m/s,這個速度在東部熱帶太平洋和大西洋比印度洋和西太平洋上的大。環流的強度也隨經度變化。它對印度洋和西太平洋上的雲量有強烈的影響,對Amazon和Congo流域的對流帶有弱的影響。它對東熱帶太平洋冷水(大氣下沉)區上的雲量的影響可以不予考慮。

解釋

對30~60天振盪的研究很多,但振盪的很多特徵並沒有得到解釋。Madden(1971)認為振盪可能是赤道Kelvin波。但是,理論上的移動速度要遠大於觀測到的速度,基至時空基本流和耗散過程都考慮了也是這樣。進一步的問題是,緯向風與位勢高度之間的位相關係並不與Kelvin波的特徵一致(Murakami,1986)。這些不確定性說明,30~60天振盪不是簡單的自由Kelvin波而是受到表面風振盪和潛熱釋放相互作用的影響。

特徵

一是地域特徵,赤道西太平洋、南亞季風區和赤道東太平洋(尤其在對流層上部),是熱帶大氣季節內振盪活動最頻繁的3個地區。二是波譜特徵。熱帶大氣季節內振盪雖多受緯向1波擾動所控制,但它仍是多尺度系統,既有次1波的其他行星尺度擾動,也有超級雲團一類的系統。三是傳播特徵。熱帶大氣季節內振盪在赤道附近地區雖主要表現為東傳,但仍可見到西傳(離赤道較遠地方)的情況,對流層上下層可以存在不同緯向移動的情況。四是結構特徵。準45天振盪在緯向風擾動上,隨高度呈現西傾結構,垂直速度場是上升運動,溫度場擾動也呈西傾結構,但不及風場明顯。在中緯度大氣中,無論是平流層大氣的高度異常、溫度異常,還是對流層及地面大氣的高度及氣壓異常,資料分析的功率譜上,都表現出存在明顯的30~50天振盪。

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