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图5。原理图描述影响大陆对流区(对于北半球夏季)(a)土壤水分的反馈,(b)通风和交互式Rodwell-Hoskins机制,和(c)与陆地的对比海洋热传输和地表条件(改编自中枢神经系统)。
图5。原理图描述影响大陆对流区(对于北半球夏季)(a)土壤水分的反馈,(b)通风和交互式Rodwell-Hoskins机制,和(c)陆地对比与海洋相关的热传输和地表条件(改编自中枢神经系统)。
图是用来总结土壤水分效应(无花果。5 (a)]。夏天最季风雨区在大陆的降支哈得来环流圈土壤湿度相对较低,所以在夏季之前。这种低土壤水分会减少蒸发。用更少的水分供应,对流可用势能(角)减少,因此对流变得不那么频繁。换句话说,如果土壤水分可以无限提供,如在饱和实验讨论了在中枢神经系统,夏季季风降雨区域应该分布在更广泛的领域。土壤水分也可以改变蒸发和显热通量的分区,然后影响表面温度。这种变化的分区表面热通量并不影响Fnet自净表面热通量Fsnet在大陆上接近于零的时间尺度超过一天。因此,季风环流修改由土壤水分很少,所以反馈土壤水分的季风降雨通过季风环流远远弱于Fnet上面所讨论的反馈。
4.2。通风
图1所示的夏季季风降水并不延伸向极远到相应Fnet显示在图3。即使有饱和土壤水分,季风降雨区域仍不能延伸向极Fnet表示。这意味着除了直接太阳能加热机制正在努力限制向南极的夏季季风降雨区域的程度。根据(3),MSE的水平平流- V■V (T + q),是一个可能的原因。在情理之中,主导风列平均西风,而这些西风在很大程度上是由全球范围内动态。在夏天,这些跨大陆的西风把冷、低静电能的潮湿空气从海洋地区由于海洋热储存在西方大陆的一部分。运输的寒冷和潮湿的空气静电低限制了向南极的夏季季风降雨区域的程度。此导入低潮湿的静电空气进入大陆地区的海洋区域被定义为通风(中枢神经系统)。在中枢神经系统的研究,强烈的负面- V■V (T + q)主导着夏天大陆。这表明通风机制消除了Fnet的加热效率,限制了两极的夏季季风降雨区域。低潮湿的平流静电空气抑制对流主要在西方大陆的一部分,所以通风机制创建一个东西不对称在夏季季风降水(无花果。 5(b)].
4.3。交互式Rodwell-Hoskins机制
另一种机制控制夏季季风降水的分布交互式Rodwell-Hoskins (IRH)机制。罗德威尔和霍斯金斯(1996,2001)提出了一个monsoon-desert-like模式来解释亚洲夏季季风和协会撒哈拉沙漠。季风加热引发罗西波西与沉降,剥夺对流在这个地区。因此,这一过程不仅限制了向极的季风降雨区域还创建了一个东西不对称的季风降雨区域。“互动”一词强调季风加热和季风环流的相互作用通过- V■V (T + q),进一步提高相关的沉降(中枢神经系统)。夏季季风环流是a气旋环流与大陆范围内与夏季风的对流加热。夏季季风环流的东部分支传输和高MSE的潮湿空气从南方的东部大陆,这个地区和对流增强。与此同时,西方的流通运输干燥和低MSE空气从北方大陆的西部,抑制对流在这个地区。增强的季风降雨在东部大陆进一步加强西部大陆的罗斯贝波沉降,因此,在大陆的西部是抑制对流。这种交互与季风环流进一步增强了东西不对称(无花果。5 (b))。这circulation-induced反馈不对称也被讨论了谢和Saiki (1999)。
4.4。陆地加热对比
正如上面所讨论的,夏季季风的反馈循环中发挥着重要作用向南极的夏季季风降雨区域的程度。季风环流的强度是由大陆之间的横向压力梯度和邻近的海洋。这种压力梯度引起的强烈与对流层温度梯度的陆地加热相比,对流层温度梯度是经常用来表示夏季季风环流的强度(李和柳井正,1996)。因此,过程控制Fnet在陆地和海洋,如地表条件和海洋热传输是重要的在确定陆地加热强度对比。地表条件,如表面反照率与表面类型和植被,会影响大气温度在土地通过Fnet和变化之间的压力梯度地区大陆和海洋地区。例如,小地表反照率反映了较少的太阳辐射到空间,然后Fnet增加。增加Fnet不仅提高对流通过当地的过程中讨论Subsec。4.1,但也增加了陆地加热对比和相应的压力和温度梯度。因此,大规模的收敛在大陆增强和低层气旋夏季季风环流加强,所以夏季季风降水增加和雨区也延伸向极远通过IRH机制(无花果。5 (c)]。东西不对称也变得更为重要。
海洋热传输,另一方面,也可以修改通过Fsnet陆地加热对比。它是由海洋环流控制。通常,热带海洋大气的散热器,因为海洋热传输的从热带到高纬度地区和海洋热储存,所以热带海洋从大气中需要能量平衡损失,即Fsnet > 0。由于Fsnet«0在陆地上,Fnet在大陆地区通常是积极的和大于海洋区域根据(5),因此创建一个陆地加热对比。更高效的海洋热传输在低纬度地区往往诱发较强的冷却效果在海洋区域。然后陆地加热对比增强(无花果。5 (c)]。增强的陆地对比有利于对流在大陆地区通过大规模的收敛。因此,气候变raybet雷竞技最新化,可以/改变/ Fsnet临近海洋,如在ENSO事件,影响向极的夏季季风降雨区域通过季风的反馈循环。这种变化的海洋热传输也可以直接修改局部对流通过风场的变化。 Warmer SST implies less ocean heat transport out of the region. In other words, warm SST, such as in the western Pacific, tends to enhance convection via Fnet and heats the troposphere above, and so the local precipitation is enhanced.
5。考试对亚洲夏季风系统
基于机制在前一节中所讨论的,我们接下来研究亚洲夏季季风的影响机制,即最大和最强的夏天季风在他的整个世界。亚洲大陆是世界上最大的大陆,包含最高的山脉,即青藏高原。亚洲大陆的南部,印度洋覆盖热带地区。这个近年配置不同于那些理想化的季风研究(中枢神经系统),被用来在前一节中讨论这些夏季季风机制。因此,这些机制在夏季季风的影响讨论的理想化的情况下可能会修改应用于亚洲夏季季风情况。使用前QTCM研究一个更现实的夏季季风,我们注意到,由于QTCM的简单性,夏季季风的模拟QTCM可能不如那些在全球大气环流模型,特别是在地区范围内。例如,QTCM没有明显的最大降水在孟加拉湾。然而,大规模的方面降雨模式沿着东海岸,包括向北程度,往往是模拟的,所以QTCM是足够好的学习在前一节中讨论的机制对亚洲夏季季风。
5.1。局部流程
没有大规模的反馈循环,两个地方的影响,会影响夏季季风降水Fnet通过蒸发和土壤水分。与非洲的例子在Subsec讨论。4.1,Fnet不容易分离的效果反馈的季风环流。在非洲的情况下,观察到Fnet接近于零,因为表面反照率高。修改Fnet可以创建一个影响比通过季风环流的反馈,所以Fnet可以检查的影响。然而,在夏季Fnet亚洲大陆远远大于在非洲,所以相关的陆地的对比。因此,修改Fnet在亚洲产生的显性效应反馈亚洲夏季季风环流,在MSE和直接Fnet效应通过对流方程是较弱的。因此,我们在这里只讨论当地的土壤水分的影响,而不是Fnet效果。
青藏高原的存在是重要的生产一个现实的亚洲夏季季风(例如Flohn, 1968;哈恩和Manabe, 1975;他et al ., 1987;村上,1987;柳井正et al ., 1992;你们,1981)。然而,实验没有地形效应仍然可以给我们一些亚洲夏季季风机制的想法。因此,QTCM没有地形用于研究土壤水分效应,并控制运行的结果显示在图6 (a)。比较与观察到的亚洲夏季季风(图1),除青藏高原,可能会产生一些问题,比如没有明显特征的最大降水孟加拉湾和西方的印度半岛和更高一点沉淀在亚洲的东北海岸。亚洲大陆的土壤水分饱和时,相应的降水不仅增加也向北延伸。 Only the very center of the Asian continent is still dry. In the saturated soil moisture experiment, the evaporation over the Asian continent is enhanced due to larger moisture supply from soil and the local precipitation is then increased. The stronger local evaporation also cools the surface temperature over the Asian continent. Note that the colder surface temperature shows little influence on changing the monsoon circulation because of the near-zero net surface heat flux Fsnet. Meanwhile, the tropospheric temperature over South Asia becomes warmer due to the convective heating of the enhanced summer monsoon rainfall. This warmer tro-pospheric temperature creates a low pressure anomaly, and the associated anomalous cyclonic circulation over South Asia. This anomalous circulation transports moisture from the south (not shown) and further enhances the rainfall over the southern and southeastern parts of Asia. Both local soil moisture and the feedback of the convection-induced anomalous circulation affect the Asian summer monsoon rainfall and its northward extension.
5.2。通风和互动
Rodwell-Hoskins机制
检查通风机制,水分的水平平流与v抑制美元QTCM模拟。我们注意到这些实验抑制不仅通风的效果,而且部分IRH机制的影响,包括水分和MSE的影响传输的季风环流。夏季季风降水增加,雨水带向北延伸更远(无花果。6 (c)]。然而,降雨对亚洲大陆东北海岸的消失,当v $■v (T + q)是抑制。通风机制并抑制亚洲夏季季风降水在大多数亚洲季风区域,除了东亚包括韩国和日本。在这个地区,水分运输的季风环流与IRH机制,横向水分运输是季风降水的水汽来源,不是一个水分下沉。因此,沉淀在东亚是削弱抑制v。■美元V (T + q)。
(一)控制运行
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