系列研究加深了对北大西洋涛动和大西洋-欧洲阻塞时空关系及机制的理解

发布时间:2015-03-23 |      】 | 【打印】 【关闭

 

北大西洋涛动(NAO)与大西洋-欧洲阻塞对局地甚至整个北半球的气候都有非常显著的调节作用(如极冷事件和热浪事件),两者的时空关系及机制研究一直以来都是气象领域的热点。

近来,中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室罗德海研究员、姚遥博士和美国宾夕法尼亚州立大学S.B. Feldstein教授以及美国纽约州立大学奥尔巴尼分校Aiguo Dai教授围绕该问题进行了系列的合作研究,取得了阶段性的进展。

首先,从准两周尺度上详细揭示了NAO的位相对欧洲阻塞时空分布的影响,同时解释了NAO对欧洲阻塞年代际分布变化的贡献,并进一步通过一个弱非线性NAO和阻塞的理论模型从数值模拟上给予了证明。

通过一次个例分析,发现变异型的NAO+Eastern NAO-事件容易导致欧洲极端天气事件的发生,位相转换后的偏东型NAO-事件持续时间长、振幅大,可以造成欧洲地区大范围持续的低温暴雪天气。进一步的分类表明,NAO事件纬向位置的差异可以造成欧洲地区天气气候的显著差异。

此外,利用指数对NAO和阻塞进行统计分析,发现NAO与欧洲阻塞之间存在区域化的超前滞后关系,补充了以往的研究结果;利用一个弱非线性阻塞模型模拟出了不同区域阻塞空间结构的差异,并解释了不同空间结构形成的可能机制。

这些研究细化了对NAO与大西洋-欧洲阻塞关系及机制的探索,对理解大尺度低频模态的变化及机制有重要的科学意义。

 

论文信息:

 

Luo Dehai, Yao Yao and S.B. Feldstein 2014: Regime transition of the North Atlantic Oscillation and the extreme

cold event over Europe in January-February 2012. Mon. Wea, Rev., 142, 4735–4757.

 

Luo Dehai and Yao Yao, 2014: On the Blocking Flow Patterns in the Euro-Atlantic Sector: A Simple

 Model Study. Adv. Atmos. Sci., 31(5), 1181-1196.

 

Yao Yao, Luo D H. 2014: Relationship between zonal position of the North Atlantic Oscillation and Euro-Atlantic

blocking events and its possible effect on the weather over Europe. Sci China Earth Sci, 57: 2628–2636.

 

Luo Dehai, Yao Yao and Aiguo Dai, 2015: Decadal Relationship between European Blocking and North Atlantic

Oscillation during 1978-2012. Part I: Atlantic Conditions. J Atmos Sci. 72: 1152-1173.

 

Luo Dehai, Yao Yao and Aiguo Dai, 2015: Decadal Relationship between European Blocking and North Atlantic

Oscillation during 1978-2012. Part II: A Theoretical Model Study. J Atmos Sci. 72: 1174-1199.

 

Yao Yao and Dehai Luo, 2015: Do European Blocking Events Precede North Atlantic Oscillation Events?

Adv. Atmos. Sci., doi: 10.1007/s00376-015-4209-5.  in press.

 

 

 

1. 1950-2010年冬季平均NAO指数时间序列,粗虚线为9点平滑后的指数。彩色直线代表两个阶段的线性趋势。

 

2. 2012113日至215日标准化逐日NAO指数,图中红线代表欧洲地区(10?W-60?E; 30?N-75?N)平均气温距平的变化序列。

3. 欧洲大陆2012.1.2924日平均温度距平场分布。

引自:美国大气海洋管理局/气候预报中心