末次冰盛期热带宽度在对流层高层变宽而在低层变窄

[发布日期: 2018-12-24 浏览量 1768]

过去三十多年以来，采用不同指标的各种观测结果均表明热带边界正逐渐向极地扩张，而且气候模式预估该趋势在未来将随着全球平均温度的升高进一步加强，并对副热带地区的水分循环和生态环境以及人类社会发展等方面产生深远影响。但是目前使用不同指标和资料所量化的热带宽度变化幅度仍存在较大差异，而且热带宽度变化的物理机制尚不清晰。鉴于此，课题组使用多模式的数值模拟试验数据，研究了末次冰盛期（约21000年前，与未来气候变暖相反的寒冷时期）热带及其邻近地区大尺度环流系统和相关气候变量分布相对于工业革命前的变化及其动力学成因，以期加深对未来气候变化背景下热带宽度变化的理解。多模式算术平均表明，冰期热带宽度变化以北半球为主导，其中哈德莱环流下沉支、中纬度急流、降水与蒸发平衡位置所指示的热带宽度变窄约1.3至1.7度，对流层顶高度最大梯度和副热带急流所指示的热带宽度分别变宽1.2和0.6度。总体上，冰期热带扩张的指标均位于对流层高层，其位置移动与副热带地区水平和垂直温度梯度变化相联；冰期热带收缩的指标主要位于对流层中低层，其位置移动与局地斜压性强度和分布的变化有关。综合而言，冰期热带宽度对气候背景变化的响应依赖于指标的选取，不同指标分别反映了热带气候变化的不同方面。
Wang, N., D. Jiang*, and X. Lang, 2018: Metric-Dependent tendency of tropical belt width changes during the Last Glacial Maximum. Journal of Climate, 31(20), 8527–8540.


附图：相对于工业革命前，末次冰盛期北半球（a）和南半球（b）热带边界变化（向极地移动为正）以及（c）整体热带宽度的变化。其中，灰色表示单一模式未通过95%的显著性检验，MMM为多模式的算术平均。