黑潮是著名的西邊界暖流,它通過經向熱輸送對區域乃至半球氣候産生深遠影響。黑潮及其延伸體可通過局地海氣相互作用調整北太平洋大氣環流,并影響其下遊的北美區域降水分布。例如,對北太平洋水汽輸送帶——大氣河位置、強度的調整,影響北美沿岸地區極端降水落區和洪澇災害的發生。因此,深入研究黑潮系統影響北太平洋大氣環流的動力機制有助于提高北美地區降水變化規律的認識。本文基于觀測和再分析資料研究了春季黑潮及其延伸體區海表潛熱通量異常年際變化對北美西海岸降水的影響及其物理過程。

圖1.(a)黑潮及其延伸體區海表潛熱通量和(b)北美春季降雨SVD主模态,(c)與(a-b)相對應的時間序列。
研究表明,黑潮及其延伸體潛熱通量異常可通過影響低層環流異常和高空急流軸的位置變化,引起北美中西部南北方向“跷跷闆”式的振蕩,即潛熱通量異常增強有利于加拿大中西部區域降水增加而美國南部及墨西哥區域降水減少,反之亦然。黑潮及其延伸體潛熱釋放增強主要增加了局地大氣的不穩定性,但因降水加強引起的大氣加熱卻能産生遠程效應,形成反氣旋環流延伸到北美南部,抑制降水。大氣斜壓不穩定增強且偏南可影響到對流層高層,進而調制高空急流軸的位置偏南且向東加強。這樣,急流軸出口區左側增強正渦度平流的輸入,有利于在加拿大西海岸出現氣旋式環流從而增強降水。反之,其出口區右側負渦度平流的輸入則形成低層反氣旋,抑制降水。此外,La Niña事件背景下東亞大陸冷空氣南侵加強,對黑潮及其延伸體潛熱通量增強有利。
本研究建立了黑潮及其延伸體潛熱通量異常與北美春季空間分布型的聯系,一定程度上加深了對該聯系内在物理過程的理解,但是分析仍較淺顯,請有興趣的同行與我們交流、批評指正。
論文鍊接:
Citation: Long J.C., Liu C. L., Liu Z. F. and Xu J. J., (2021). Impact of the Anomalous Latent Heat Flux Over the Kuroshio Extension on Western North American Rainfall in Spring: Interannual Variation and Mechanism. Front. Earth Sci. 8:609619. doi: 10.3389/feart.2020.609619.