季节内振荡（ISO）是热带大气变率的主导模态，通过激发遥相关波列对全球天气和气候产生深远影响，是10-90天次季节-季节（S2S）预报的主要可预报性来源。ISO东传分量由Madden-Julian Oscillation（MJO）支配，西传分量则主要由赤道Rossby（ER）波贡献。准确模拟和预报ISO是实现无缝隙天气-气候一体化预测的关键，因此具有重要科学意义和社会价值。尽管国内外学者已针对ISO开展了深入研究，并取得了一系列创新成果，但当今先进气候模式仍无法刻画ISO的一些基本特征，比如ISO触发、海洋性大陆传播障碍，夏季ISO的倾斜雨带结构。围绕ISO这三方面特征，我系魏云涛副研究员（第一作者）近日在Climate Dynamics上撰文，提出了认识ISO的一种新机制：大气低频东传MJO和西传ER波动的干涉作用。
首先，通过提取ISO的东、西传分量，揭示了ISO的局地增强或衰减、突然触发或终止行为，研究还强调ISO的年际变率的强度主要由东传分量控制，而面积则主要由西传分量贡献。其次，通过个例和统计合成分析等手段，阐明了ISO在海洋性大陆衰减的潜在原因是大气西传波动与东传波动干涉作用。此外，与前人大多强调夏季ISO倾斜雨带由北传导致不同，该项研究指出东传ISO速度在赤道和赤道外的差异亦可贡献ISO倾斜雨带的形成。最后，通过诊断历史ISO触发事件的时空演化特征，指明大气西传-东传波动干涉作用是导致原发型MJO事件触发的重要物理过程。这些研究成果帮助学术界进一步认识ISO基本动力学特征，为评估当今气候模式模拟ISO能力提供了新的诊断工具。
论文信息：Wei, Y., Ren, H. L., Duan, W., & Sun, G. (2024). MJO-equatorial Rossby wave interferences in the tropical intraseasonal oscillation. Climate Dynamics, 1-20. DOI: 10.1007/s00382-024-07380-2
图1. 认识ISO结构特征。图中填色显示（a）北半球夏季ISO向外长波辐射（OLR in W/m2）及其（b）东传和（c）西传分量。（d-f）与（a-c）类似，但为北半球冬季。等值线表示ISO的OLR异常。东传分量即20~100天，+1 ~ +10波滤波（记为MJO）；西传分量即20~100天，-10 ~ -1波滤波（记为ER波）。
图2. 低频波动干涉作用解释ISO海洋性大陆传播障碍。图中填色部分表示ISO的OLR异常，黑色等值线表示ISO的东传分量，绿色等值线表示ISO的西传分量。（a-e）表示五个典型ISO个例，（f）表示这五个个例的合成结果。
图3. 低频波动干涉作用解释原发型MJO触发。（a）考虑ER波分量较弱，即低频干涉作用较弱的情况下，合成的ISO触发和东传，主要为继发型ISO事件。而当（c）ER波分量较弱，即干涉作用较强时，主要表现为原发型ISO事件。（b）介于（a）和（c）之间。图中填色部分代表OLR异常场（W/m2）。
