气候变暖下热带辐合带的变化

科技工作者之家 2021-01-27

来源:地球科学前沿

导读

热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ) 是南北两半球信风气流形成的辐合地带,又称为赤道辐合带。由于辐合带区的气压值比附近地区的低,也称为赤道低压带或赤道槽等。它是热带地区主要的、持久的、具有行星尺度的大型天气系统,其生消、强弱、移动和变化,对热带地区长、中、短期天气变化影响极大。热带辐合带是热带地区热量、水汽最集中的地区,也是热带扰动发生的主要区域。已有的研究表明气溶胶、北极海冰以及AMOC(Atlantic meridional overturning circulation)等对于ITCZ都有影响,未来气候变暖情景下,在这些影响因子共同作用下,ITCZ将如何变化仍不清楚。本文作者利用CMIP6气候模式的模拟结果,研究了未来气候变暖背景下ITCZ的变化。

原文信息

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正文

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图1. 相比于1983~2005年,2075~2100年ITCZ的变化

作者给出了27个CMIP6气候模式预估的ITCZ纬向平均的变化趋势,相比于1983~2005年,2075~2100年ITCZ只向南偏移0.5°左右,但是不同CMIP6模式之间的差异还是很大的。尽管不同模式之间对于纬向平均的ITCZ变化的预估存在很大的差异,但是对于不同区域的ITCZ变化的预估显示出更强的一致性。在5~10月,模式结果显示出ITCZ在非洲中东部和印度洋上明显北移,在太平洋和大西洋的大部分地区南移;而在11-4月,南印度洋辐合带和南太平洋辐合带均北移,而东太平洋ITCZ则表现为南移。

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图2. 21世纪欧亚和东太平洋-大西洋区域ITCZ的变化

CMIP6气候模型的结果显示,未来气候变暖将导致欧亚和东太平洋-大西洋区域ITCZ的移动有相反的趋势,这些相反的变化趋势几乎相互抵消,因此从纬向平均的角度来看,ITCZ的移动几乎为零。

wt_a22322010127233628_ccf171.jpg图3. 大气能量输送对于气候变暖的响应

作者进一步分析了造成不同区域ITCZ变化差异的原因,结果表明,造成这种差异的主要原因是不同地区大气能量输送以及赤道能量通量的变化趋势不同造成的。

最后作者指出,本文的成果在影响热带雨带位置的变化机制等方面提供了新的见解,未来可以更好地预测气候变暖背景下热带雨带的变化。

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变化 赤道 ITCZ

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