研究人员解码影响全球气候的关键气流模式

哈德利环流是热带地区重要的大气环流模式。它通过将能量和动量转移到高纬度地区来平衡赤道和两极之间的温度。然而，最近的研究表明，哈德利环流环流圈在21世纪已经向两极扩展，每年增加几度。这种扩张可能会对全球天气和气候产生重大影响，导致热浪、干旱和热带气旋等不利事件

尽管一些研究调查了影响哈德来环流南北变化的因素，但对造成逐年变化的动力机制缺乏了解。

现在，在最近发表在《npj Climate and Atmospheric Sc​​ience》杂志上、由釜山国立大学 Kyong-Hwan Seo 教授领导的一项研究中，研究人员提出了一个物理模型来解释北半球哈德利环流边缘纬度的变化。

Seo教授表示：“在哈德利环流扩张阶段，亚热带外围的许多地区都经历了不利的气候条件，例如长期干旱和更频繁的热浪发生。在我们的研究中，物理过程首次阐明了哈德来环圈边缘(HCE)纬度年际变化背后的原因。控制HCE变化的是副热带和中纬度涡旋活动的变化，而不是喷流位置的变化。

本研究共分析了41年的ERA5气候再分析数据(由欧洲中期天气预报中心编制)和海面温度数据。研究人员发现，哈德来环流圈纬度的变化主要是由风涡活动的变化以及“静止”和“瞬态”波的波浪破碎引起的。此外，每年变化的很大一部分与厄尔尼诺、拉尼娜和北极涛动有关。

这些现象通过诱发涡流活动向极地运动而导致哈德来环流圈边缘向极地移动。此外，观察到 28 个 CMIP5(耦合模型比对项目第 5 阶段)模拟模型的结果与哈德利环流圈中观察到的变化相匹配，证实了所提出机制的有效性。

这项研究的结果预计对于解决哈德利环流向极地扩张对全球区域天气和气候的重大影响至关重要。这包括北半球美国西南部、地中海欧洲和中国南部干旱加剧，以及南半球澳大利亚南部和亚马逊流域南部降水减少等影响。