以粗湿分层度预估热带降水变化:调和环流与水气效应的新假说
本报告将介绍一种新的物理量——粗湿分层度(GQS),用于整合大气环流与水汽效应对热带降水变化的影响,提出“Larger-GQS-Gets-Wetter”新假说,以提升全球变暖下热带水文循环变化的预估能力。
报告介绍
了解全球暖化下热带平均降水的变化机制,对提升未来气候变迁预估能力具有重要意义。传统的「湿区愈湿(Wet-gets-Wetter)」与「暖区愈湿(Warmer-gets-Wetter)」假说,虽能解释部分热带降水变化,却无法完整描述其空间分布特征。
本研究利用24个CMIP6气候模式模拟结果,检验既有假说的适用性,并提出新的分析指标:粗湿分层度(Gross Moisture Stratification, GQS),以整合既有理论。GQS为一项由垂直连续分层原始方程模式所推导的物理量。
我们进一步提出「GQS增加愈多的区域,降水增加越多(Larger-GQS-Gets-Wetter)」假说,将大气环流(动力效应)、水气含量(热力效应)及云顶高度等影响因素整合为单一物理量。分解分析结果显示,在气候平均偏湿区域,降水增加主要受热力效应控制;
在气候平均偏干区域,则以动力效应为主要控制机制。此外,季节循环分析显示,相对GQS变化能良好捕捉热带降水变化的季节演变,其季节变化与降水变化高度一致。
相较于既有假说,所提出的新假说在空间分布一致性及与降水变化的相关性上皆有较佳表现,可提供一套具一致物理意义的分析框架,以提升对全球暖化下热带水文循环变化的理解与预估能力。
报告人介绍
苏容莹,台湾中央大学大气科学系博士研究生,主要从事气候变化与热带降水研究,重点关注全球变暖背景下热带平均态降水的空间变化,以及大气环流与水汽变化对降水响应的共同影响。
