Madden-Julian振蕩（MJO）是熱帶大氣在季節內尺度（20~90天）上的主要模態🧙🏽‍♀️🧑‍⚖️，對全球天氣和氣候系統有著重要影響💇🏼🤽‍♀️，並且是延伸期預報的關鍵可預報性來源✊👩🏼‍🍳。深入理解MJO的變異機理，對於提高大氣環流模式對MJO的模擬能力以及全球延伸期預報具有重要意義🐶。

近日▫️，我系博士生曹璨（第一作者）和吳誌偉教授（通訊作者）的最新研究發現🖐🏻，在兩類新型拉尼娜（mega型和赤道型）背景下（圖1）🧗🏿‍♂️🛀，MJO在熱帶西太平洋的活動存在顯著差異。與mega型拉尼娜冬季相比，在赤道型拉尼娜背景下，MJO處於第5至第6相位時，西太平洋的對流活動更加活躍，並伴隨著更強的邊界層垂直積分水汽異常（圖2）。這種水汽差異可以歸因於顯著的水汽傾向差異。水汽收支與多尺度相互作用診斷進一步揭示了西太平洋低頻背景水汽場的垂直梯度變化，在驅動這種水汽傾向差異中的關鍵作用（圖3）。

鑒於MJO活動在這兩類新型拉尼娜背景下的顯著差異，我們進一步研究了與MJO相關的東亞次季節地表氣溫異常。研究發現，在赤道型拉尼娜背景下，東亞地區的次季節地表氣溫更加溫暖，並伴隨著更強的200hPa位勢高度正異常（圖4）🙍🏼。線性斜壓模式的數值實驗結果進一步證實🧑🏼‍🦰🫰🏼，這種遙相關變化能夠很好地用與MJO熱源相關的線性響應來解釋。

該研究系統性地將兩類新型拉尼娜、MJO變異和東亞次季節氣溫異常聯系在一起，為研究MJO年際變異機理和提升東亞冬季次季節預報能力提供了新的視角👃🏿。

此工作於2024年發表在國際權威期刊《Journal of Climate》期刊上🧑‍🎄。

論文信息：Cao C, Wu Z^* (2024) Comparing MJO Intensity over the Tropical Western Pacific during Mega and Equatorial La Niña Winters. Journal of Climate,10.1175/JCLI-D-23-0481.1.

圖1：Mega型和赤道型拉尼娜冬季海溫年際變率（單位：K）的水平分布圖（a，b）以及兩者的差異（c）。打點表示結果通過了90%的顯著性檢驗。圖（a）紅色線所框區域用於定義mega-ENSO指數🦹。

圖2🧑🏿‍🦱：MJO位於5-6位相時，南緯10至北緯10平均的次季節向外長波輻射異常（陰影，單位：W m^-2）與邊界層垂直積分水汽（等值線，單位👨‍🦳：10^-1 kg m^-2）的時間-經度演變圖。圖（a-c）分別對應mega型🧕🏼，赤道型拉尼娜冬季以及兩者的差異。圖中僅展現通過了90%顯著性檢驗的信號。

圖3🛣：西太平洋區域平均的水汽收支（a，單位🔰：kg m^-2 day^-1）以及多尺度相互作用診斷（b🐵🌺，單位☹️🧑🏻‍🦯：kg m^-2 day^-1）🌖。綠色柱👳🏼，藍色柱𓀃👈🏼，白色柱分別對應mega型🔁，赤道型拉尼娜冬季以及兩者的差異。星號表示結果通過了90%的顯著性檢驗。

圖4：Mega型和赤道型拉尼娜背景下，滯後MJO 5-6位相1侯的次季節地表氣溫異常（a，b，單位：K）和200hPa位勢高度異常（d😊😵，e，單位：gpm）的水平分布圖以及兩者的差異（c，f）。打點表示結果通過了90%的顯著性檢驗。紅色框區域表示東亞地區。