地表以下虚假的风场资料对北半球夏季Hadley环流空间模态及下沉支未来预估的影响

本文利用12个CMIP5气候模式的风场资料,采用全球大气环流三型分解模型中的经圈型环流流函数,研究了地表以下虚假的风场资料对北半球夏季Hadley环流空间模态及下沉支位置未来预估的影响。结果表明:在计算Hadley环流的流函数时,由于垂直积分过程会将地表以下虚假的风场资料所带来的误差传递至整层的流函数,从而导致北半球夏季Hadley环流的空间模态中存在虚假的“小环流”,该“小环流”会导致Hadley环流下沉支位置的误判,并对下沉支位置变化趋势的准确计算产生较大影响;进一步的定量分析发现,在未来排放情境下(RCP8.5),地表以下虚假的风场资料所引起的误差会导致北半球夏季Hadley环流下沉支向极扩张趋势的高估。

全球大气环流的三型分解理论

文章回顾了近年来发展的全球大气环流的三型分解理论,主要包括全球大气环流三型分解模型及全球大尺度水平型环流、经圈型环流和纬圈型环流的动力学方程组理论.与传统二维环流分解方法的对比表明:全球大气环流三型分解将垂直涡度中由水平涡旋运动与辐合辐散运动引起的垂直涡度分量有效地分解开来,也将垂直速度中的经向垂直环流与纬向垂直环流分量分解开来,为研究辐合辐散过程对垂直涡度场的演变作用及局地垂直环流的准确描述问题提供了新的方法.全球大气环流的三型分解是一种基于实际大气运动特征的三维环流分解方法,其分解后的水平型、经圈型以及纬圈型环流可分别看作是中高纬度Rossby波及低纬度Hadley和Walker环流在全球的推广.因此,新的环流分解模型及其动力学方程组为中高纬度大气环流与低纬度大气环流之间的相互作用问题研究以及全球变暖背景下大尺度环流异常演变的物理机制问题研究提供了新的理论与方法.