image: 1979年12月至2020年2月的月平均位涡异常；(图下) 两个子时期的冬季在60°N - 90°N纬向平均位涡异常的分段线性拟合的相对趋势；紫色、绿色、黄色和红色分别为30-10、20-10、10-7和10-5 hPa高度 view more
Credit: 北京中科期刊出版有限公司
近日，《地球与行星物理》杂志在线发表了以空间物理学专家贵州师范大学张绍东教授为通讯作者、武汉大学中高层大气实验室李青苒博士等人的研究成果，该研究团队利用欧洲中期天气预报中心（ECMWF）再分析v5（ERA5），首次通过分析平流层行星波（PW）的趋势，证实了北半球（NH）平流层突然变暖（SSW）、极涡和平流层行星波（PWs）之间的密切联系。
研究人员在观察总体增长趋势中，注意到SSW的持续时间和强度在2002年冬季前后分别呈现出增加和减少的趋势。为了揭示驱动这些趋势的可能物理机制，该团队分析了冬季（12月至2月）极地涡旋和纬向波数为1的平流层行星波的长期趋势。其研究结果表明，在所有三个时间段（1980年至2020年的41个冬季的整个时期，以及1980-2002年和2002-2020年的两个子时期），在冬季，不同时期的SSW持续时间和温差的增加(减少)趋势总是伴随着极涡的减弱(增强)和行星波活动性（如静止行星波（SPW）和16天波）的增强(减弱)。通过相关性成果和统计检验，该研究团队进一步得出纬向波数为1的静止行星波可能对SSW的影响最为显著这一结论。
这是基于ERA5数据的第一个长期趋势的证明，即削弱极涡和增强平流层行星波（尤其是SPW）会导致SSW的增加。 这强烈表明，极涡和行星波(特别是SPW)的长期变化对SSW有显著影响。与以往的研究一致，行星波-极涡相互作用不仅在解释SSW的触发方面非常成功(至少在定性上是如此)，而且在解释SSW持续时间和强度的变化方面也非常成功。
研究详情请见原文：
Long-term variation of Arctic Sudden Stratospheric Warmings (SSW) and potential causes
https://doi.org/10.26464/epp2024037
Journal
Earth and Planetary Physics
Article Title
Long-term variation of Arctic Sudden Stratospheric Warmings (SSW) and potential causes
Article Publication Date
1-Sep-2024