Dynamical influence of the Madden-Julian oscillation on the Northern Hemisphere mesosphere during the boreal winter
Dynamical influence of the Madden-Julian oscillation on the Northern Hemisphere mesosphere during the boreal winter
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北半球冬季马登-朱利安振荡对北半球中间层的动力学影响
DOI：
10.1007/s11430-020-9779-2
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Li Tao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun Cong;Yang Chengyun;Li Tao
本文首先研究了Madden-Julian振荡(MJO)对北半球(NH)中间层的影响。观测和模拟都表明，在MJO阶段4(P4)之后大约35天，NH极地中间层有显著的冷却，这比MJO引起的平流层上层扰动晚了10天。增强行星波(PWS)向上传播，导致中间层温度异常波数为1，滞后于MJO P4 25d。大气环流异常还导致平流层上部偏东向纬向风偏弱，中间层下部偏弱，比MJO P4晚30天。同时，由于临界水平的过滤，较弱的西风气流导致中层大气中的气候西向重力波(GWS)较弱。由于PWS和GWS的异常，中层经向环流受到抑制，这种抑制导致极地中层冷却滞后于MJOP4 35d。
This study first investigates the effect of the Madden-Julian Oscillation (MJO) on the Northern Hemisphere (NH) mesosphere. Both observations and simulations suggest significant cooling in the NH polar mesosphere approximately 35 days after MJO phase 4 (P4), which lags the MJO-induced perturbation in the upper stratosphere by 10 days. The enhanced planetary waves (PWs) propagate upward and result in wavenumber-1 pattern temperature anomalies in the mesosphere lagging MJO P4 by 25 days. The anomalous PWs also lead to the weaker eastward zonal wind in the upper stratosphere and lower mesosphere lagging MJO P4 by 30 days. Simultaneously, the weaker westerlies result in weaker climatological westward gravity waves (GWs) in the mesosphere due to critical-level filtering. The mesosphere meridional circulation is suppressed due to both anomalous PWs and GWs, and this suppression causes polar mesospheric cooling lagging MJO P4 by 35 days.
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