印度夏季風(fēng)（ISM）爆發(fā)通常發(fā)生于5月末到6月初，標志著(zhù)印度雨季的來(lái)臨，具有很強的年際變率。ISM爆發(fā)的早晚對印度農業(yè)播種時(shí)間和夏季氣候有重要影響。因此，許多研究者致力于尋找ISM爆發(fā)的影響因子，以提升對它的預測。以往的研究主要側重于揭示影響ISM爆發(fā)的熱帶系統，例如厄爾尼諾-南方濤動(dòng)、熱帶季節內振蕩等。
近期，中國科學(xué)院大氣物理研究所黃剛研究員團隊的工作指出，北太平洋海溫的維多利亞模態(tài)（VM）是調節ISM爆發(fā)的重要熱帶外系統，并且兩者的關(guān)系在1990年代初出現年代際增強（圖1）。
5月VM的正位相對應ISM爆發(fā)推遲，這主要通過(guò)熱帶和熱帶外兩條路徑來(lái)實(shí)現（圖2）。熱帶路徑包括大尺度輻散環(huán)流和赤道Rossby波響應。與VM有關(guān)的海溫梯度導致中南半島出現低空輻散，降水減少。該地區減少的降水通過(guò)激發(fā)赤道Rossby波響應，在其西側產(chǎn)生異常反氣旋環(huán)流，從而阻止氣候態(tài)西南季風(fēng)的建立和水汽輸送，導致ISM爆發(fā)的推遲。熱帶外路徑包括準定常Rossby波列和海陸熱力差異。VM引起的高空輻散激發(fā)Rossby波列向下游傳播，在印度西北部產(chǎn)生異常冷卻，減弱了海陸熱力差異，從而推遲ISM爆發(fā)。
5月VM對ISM爆發(fā)的影響在1990s初出現了年代際的增強，這與VM的結構變化以及方差增強有關(guān)（圖3）。1992/1993年后，VM在熱帶中太平洋的增暖加強，能更有效地驅動(dòng)大尺度輻散環(huán)流。同時(shí)，VM的方差加強，激發(fā)更強的熱帶外Rossby波列。這使得影響ISM爆發(fā)的熱帶和熱帶外路徑加強，對應5月VM 和ISM 爆發(fā)的關(guān)系在1992/1993出現年代際增強。以上研究說(shuō)明，在提升對ISM爆發(fā)日期的短期預測時(shí)，應考慮5月VM的作用。
以上研究成果近期發(fā)表于《Atmospheric Research》和《Geoscience Letters》。
文章信息：
1. Zhang S, Hu P*, Huang G*, Qu X. 2023. Observed impacts of the North Pacific Victoria Mode on Indian summer monsoon onset. Atmospheric Research. 297: 107126, doi.org/10.1016/j.atmosres.2023.107126
2. Zhang S, Qu X*, Huang G*. 2024. Enhanced impacts of the North Pacific Victoria Mode on the Indian summer monsoon onset in recent decades. Geoscience Letters. 11: 6, doi.org/10.1186/s40562-024-00324-y
圖1. （a）標準化的印度夏季風(fēng)爆發(fā)（柱狀）和5月維多利亞模態(tài)（曲線(xiàn)）的時(shí)間序列。右上角是兩者的相關(guān)系數。（b）印度夏季風(fēng)爆發(fā)與維多利亞模態(tài)指數的17年滑動(dòng)相關(guān)系數（黑線(xiàn)），以及去掉前冬ENSO后兩者的17年滑動(dòng)相關(guān)系數（橙線(xiàn)）。水平虛線(xiàn)分別表示90%和95%的置信水平。
圖2. 5月維多利亞模態(tài)影響印度夏季風(fēng)爆發(fā)的過(guò)程示意圖。填色表示5月維多利亞模態(tài)相關(guān)的海溫異常。熱帶路徑：紫色箭頭表示大尺度輻散環(huán)流；橙色反氣旋表示中南半島降水減弱引起的熱帶Rossby波響應。熱帶外路徑：虛線(xiàn)表示維多利亞模態(tài)激發(fā)的熱帶外定常Rossby波列。
