近期，許多研究利用觀(guān)測和再分析數據發(fā)現了自20世紀70年代末熱帶有擴張趨勢。然而，不同區域的熱帶邊界也不可能在所有經(jīng)度都發(fā)生擴張，需要對區域熱帶邊界變化進(jìn)行更深入的研究。目前，由于對區域熱帶邊界（RTE）位置的定義比較困難，對其變化的研究還比較有限。
為此，中國科學(xué)院大氣物理研究所黃剛課題組采用多變量概率框架基于海平面壓力（SLP）和降水減蒸發(fā)（PE）這兩個(gè)變量，確定區域熱帶邊界的位置。這一新定義的指標（SLPPE）有效地捕捉了基于經(jīng)向質(zhì)量流函數和近地面風(fēng)這些常用的緯向平均熱帶邊界位置的年際變化和長(cháng)期趨勢。這個(gè)指標還可以衡量不同區域熱帶邊界位置變化，結果表明，顯著(zhù)的區域熱帶邊界擴張趨勢主要分布在海洋區域，而陸地區域表現出更大的年際變化。此外，還研究了氣候模態(tài)對區域熱帶邊界的影響。厄爾尼諾-南方濤動(dòng)、大西洋多年代際濤動(dòng)和南半球環(huán)狀模對區域熱帶邊界位置的年際和長(cháng)期變化都有重要影響。太平洋年代際濤動(dòng)更傾向于影響長(cháng)期變化，太平洋-北美遙相關(guān)、北大西洋濤動(dòng)和北極濤動(dòng)分別在北太平洋、北大西洋和北非等特定區域與區域熱帶邊界位置有年際相關(guān)。
對于本研究中的概率框架，它提供了使用多個(gè)變量來(lái)定義RTE位置的能力，并且該方法同時(shí)考慮了多個(gè)變量之間的物理關(guān)系，為涉及模型模擬的氣候變化評估研究提供了有價(jià)值的工具。此外，可以使用相同的框架來(lái)獲得跨越所有經(jīng)度的月和季節的RTE位置，以分析其月和季節動(dòng)態(tài)。所有這些都將有助于了解Hadley環(huán)流及其對相關(guān)區域氣候的影響。
相關(guān)成果近期發(fā)表在Environmental Research Letters期刊上。該研究得到青藏高原第二次科學(xué)考察與研究計劃(STEP)項目(2019QZKK0102)、國家自然科學(xué)基金項目（42175049、42141019、41831175、91937302、41721004）、和中國科學(xué)院戰略性?xún)?yōu)先研究計劃（XDA20060501）的共同資助。
圖1. 基于SLPPE指標以及基于PSI、PE、SLP和UAS的四個(gè)緯向平均度量的熱帶邊界位置的時(shí)間系列。SLPPE與其他四個(gè)指標的去趨勢時(shí)間序列的相關(guān)性。
圖2. SLPPE的線(xiàn)性趨勢（陰影）的空間分布；SLPPE代表的RTE線(xiàn)性擴張趨勢（黑線(xiàn)）和年際變化（紅線(xiàn)）。
論文信息：
Feng, X., W. Tao*, G. Huang*, Y. Hu, K M Lau, X. Qu, K. Hu and Y. Wang. 2024: A multivariate probabilistic framework for tracking the regional tropical edges: analysis of inter-annual variations and long-term trends, Environmental Research Letters, 19 (2024) 054026，https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad3b23
