馬登-朱利安振盪

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美國氣候預報中心(CPC)在2006年的MJO指數的變化(五日移動平均、EEOF分析)。縱軸為時間軸,橫軸為經度。圖中顯示對流活動較強的藍色區域,隨時間而向東移動。

馬登-朱利安振盪(Madden Julian Oscillation, MJO)為熱帶赤道地區的顯著對流與顯著無對流的區塊,在北半球冬季主要以週期約30-90天的速度向東前進的現象,是大氣振盪的一種。這種振盪現象,一般以30至60日為週期重覆出現,也被稱為「30-60日振盪」,屬於季內震盪(intraseasonal oscillation)的其中一種類型;另外由於顯著對流-顯著無對流的震盪週期並不是固定值,MJO此種類型的震盪被稱為準週期(quasi-periodic)震盪。

以天氣現象的觀點來看,MJO分為對流(convective)區與非對流(non-convective)區,對流區內有利小尺度的對流胞生成、發展加強、增大並且維持,非對流區則會透過沉降作用(subsidence)抑制對流胞的發生與發展。一般在東非、印度洋、海洋大陸(Maritime Continent)、西太平洋是MJO對流、非對流現象最強的區域,但其實整個赤道地區都受到MJO的影響。熱帶地區降雨形態的變化來表現出馬登-朱利安振盪。一般而言,這個地區高空多為西風帶信風帶輻合的地區,常會有積雨雲雷暴)發生,但實際的情況容易受到當時大氣狀態所影響。典型的型態為:在印度洋西側出現「比平常年多雨、水氣較多的區域」以及「比平常年少雨、水氣較少的區域」成對的兩個區域,這兩個區域緩慢地以向東移動,直到太平洋西側後開始消散(對流活動較弱的太平洋東側則不會出現這種情況),過程約需時 30 至 60 天。在此同時,印度洋西側再次出現上述成對的兩個區域,至此形成一個循環。在極少的情況下,也有直到太平洋東側仍未消散,並越過大西洋繞地球一周的情形發生。

此現象被認為與季風聖嬰現象‧南方振盪聖嬰現象與南方振盪的總稱。縮寫為ENSO)的發生有關連。馬登(Roland Madden)與朱利安英语Paul Julian (meteorologist)在1972年發表對於此現象的研究,並且,此現象亦以兩位發表者的名字命名。

構造[编辑]

起初所發表的「馬登-朱利安振盪」,所指的是在印度洋東側至太平洋中央這之間的海域,地面氣壓較低氣壓(或者上升氣流)的區域,以 40 至 50 天的週期向東邊傳播的現象,但隨後即發現高空大氣的變化更容易識別此一現象。將地球長波輻射(OLR)的強度繪製於時間對經度(或緯度)圖,或者是將赤道200 hPa 高空的速度位距平值繪於時間對經度圖上,此兩種方法皆較容易識別,同時也可觀察到週期為一到兩個月移動情形。此現象向東前進的速度約為 4 至 8 公尺每秒。若以不同緯度間的比較,則會觀察到在赤道有最為顯著氣壓、降水、環流型態等現象構成的大氣波動,繞著地球移動。

馬登-朱利安振盪的強度不固定,一般來說會在南半球夏季時會達到最強。

對天氣的影響[编辑]

馬登-朱利安振盪整體來說為向東前進,但其大氣環流場也會有引導積雨雲,向南北方向分歧的現象。由於這樣的現象約以數日至十數日的時間才會通移出,因此與該地區的季風有非常密切的關係。世界上季風帶表現最顯著的印度附近,其季風帶也與馬登-朱利安振盪的北向流場會合而形成,有一至兩個月的強弱變化週期。

馬登-朱利安振盪與海、氣交互作用也有些關聯,其中也包含聖嬰現象的開始與結束。1997年至1998年的強烈聖嬰現象期間,因馬登-朱利安振盪移動到聖嬰現象發生的海域中,而造成聖嬰現象迅速的結束,也有相關的研究結果發表。

另外也有對於颱風與馬登-朱利安振盪之間關連的研究。馬登-朱利安振盪伴隨的強對流區域,除了促進颱風的生成外,其週期性也使得西北太平洋(包含日本附近海域)及北大西洋颱風發生的活躍程度呈現負相關。颱風的發生原因中,馬登-朱利安振盪雖然可能只是其中一項,美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)所屬國家颶風中心(NHC)及氣候預測中心(CPC)也將其視為颱風預測的參數之一。[1][2]

另外,包含西風帶與噴噴流的異常值、阻塞高壓等研究範圍,以及所謂的極端天氣現象,也可能將馬登-朱利安振盪視為一個間接的原因[3]

參考資料[编辑]

註釋[编辑]

  1. ^ Chris Landsea. Subject: A15) How do tropical cyclones form?. Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. 2009-02-06 [2008-06-08]. 
  2. ^ Climate Prediction Center. Monitoring Intraseasonal Oscillations. National Oceanic and Atmospheric Administration. 2004-07-08 [2009-11-06]. 
  3. ^ 1.1.3 日本近年來異常天氣現象與其關連的大氣環流場特徵[永久失效連結] 2005年日本氣象廳(JMA)異常天氣現象報告。