Die Madden–Julian-Oszillation, aufgezeichnet in frühen Beobachtungen der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)

Zusammenfassung Eine Satellitendatenanalyse wird durchgeführt, um die Madden–Julian-Oszillation (MJO) zu untersuchen, mit Fokus auf die potenziellen Rollen der äquatorialen Rossby-Wellen (ER) und Kelvin-Wellen. Messungen des Precipitation Radar (PR) und des Visible/Infrared Scanner (VIRS) der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) werden im Frequenz–Wellenzahl-Domain analysiert, um primäre niederfrequente Modi in den Tropen zu identifizieren und letztlich zu filtern. Das Raum-Zeit-Spektrum des Tiefsturmanteils, geschätzt von PR und VIRS, weist bemerkenswerte Kelvinwellen-Signale bei den Wellenzahlen 5–8, einen deutlichen MJO-Peak bei den Wellenzahlen 1–7 und Zeitperioden von etwa 40 Tagen auf und zeigt ein Signal, das der ER-Welle entspricht. Diese Modi werden separat gefiltert, um die einzelnen Modi und mögliche Beziehungen zwischen ihnen im Zeit–Längenraum zu untersuchen. In den hier analysierten 10 Fällen ist ein MJO-Ereignis häufig mit einer Gruppe aufeinanderfolgender Kelvinwellen sowie mit einer eindringenden ER-Welle verbunden, die gelegentlich von einem stationären konvektiven Zustand begleitet wird. Die räumliche und zeitliche Beziehung zwischen der MJO und der Kelvinwelle ist in einem Lag-Kompositdiagramm deutlich sichtbar, während die Allgegenwart der ER-Welle zu einer weniger ausgeprägten Beziehung zwischen der MJO und der ER-Welle führt. Eine Fallstudie basierend auf den Bildern des Geostationary Meteorological Satellite (GMS) zusammen mit dem assoziierten dynamischen Feld erfasst die Substruktur der planetarischen Wellen. Eine Kreuzkorrelationsanalyse bestätigt den mit der MJO verbundenen Zyklus, der Oberflächen- und Atmosphärenparameter wie Meerestemperatur, Wasserdampf, tiefe Wolken, flache Konvektion und Nahoberflächenwind umfasst, wie in früheren Studien vorgeschlagen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Abfolge konvektiver Ereignisse, die mit den linearen Wellen gekoppelt sind, eine entscheidende Rolle bei der MJO-Ausbreitung spielen könnte. Ein intraseasonaler radiativer-hydrologischer Zyklus, der in den lokalen thermodynamischen Bedingungen vorhanden ist, könnte ebenfalls ein potenzieller Faktor sein, der für die MJO verantwortlich ist, indem er das Gesamtpaket des gesamten Ausbreitungssystems locker moduliert.