JGR Atmospheres: 南极极端高温的季节特征和平流的作用
学术
科学
2024-08-12 12:30
辽宁
中山大学/南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）杨清华教授团队揭示了南极大陆的极端高温和暖平流的共性特征。研究分析了局地环流异常对极端高温的影响，证实了南极极端高温主要是由平流驱动。该研究发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。
近几十年来，在全球气候变化背景下极端天气气候事件频繁发生。极端高温事件作为其中的典型，发生范围比较广且影响深远。南极在全球气候系统中具有重要作用：南极大陆上覆盖着地球上最大的冰盖，近地表气温的变化会影响冰盖物质收支和水循环。南极的极端高温时空多样性是温度变化研究的重要部分。中山大学/南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）杨清华教授团队受2022年东南极的极端爆发性高温个例启发，系统分析了全南极的极端高温异常值空间分布和局地因素的影响，并围绕局地环流研究了南极极端高温发生的原因。 2022年3月18日，东南极发生了爆发性增温事件。极端高温时气温和500 hPa位势高度（Z500）异常分布（图1）显示了最高气温位于高压中心西侧，平流作用突出的反气旋边缘。极端高温格点的温度异常先随着位势高度异常增加而增加，然后减少。高温发生在高压附近，与高压中心之间有一定距离。进一步基于位势高度分析了全南极所有极端高温时的环流和温度异常之间的联系（图2），发现各季节的分布类似，南极的温度异常都随着Z500纬向梯度的增加而增加，表明了伴随经向风的强暖平流对暖异常的重要作用。归一化值的二维分布反映了南极大陆的极端高温受到异常大气环流和暖空气平流的影响。图1. 2022年3月18日东南极极端高温时气温、500hPa位势高度异常的空间分布和极端高温格点的气温与位势高度异常变化的散点图![]()
图2. 1979年至2022年四季极端高温格点的归一化气温异常和Z500纬向梯度的二维分布同时，高温发生时往往会同时伴随高压异常出现，研究发现其主要是通过水平平流输送热量。南极温度异常的季节差异与平均温度有关，而南极大部分由大气经向环流传输热量。夏季，地表气温经向剖面显示，海岸和内陆之间的温度变化较小，表明暖平流较弱。而在其他季节，大的经向温度梯度有利于经向平流的强热传输。
研究团队也分析发现了南极极端高温与强水汽异常、正的表面长波辐射和负短波辐射异常有关。因此，与北极类似，暖湿气团的入侵和云的变化在南极极端高温中发挥着重要作用。![]()
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https://doi.org/10.1029/2024JD040884JGR Atmospheres 发表能促进和改善我们对大气特性和过程的理解的原创研究文章，包括大气与地球系统其他组成部分的相互作用，以及它们在气候变化中的作用。
2023年影响因子：3.8
5年影响因子：4.7
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