太平洋 ITCZ 东风波的水平和垂直结构

摘要 在北半球夏季和秋季，大西洋和太平洋热带辐合带 (ITCZ) 的出射长波辐射 (OLR) 及低层风场主要受与东风波相关的天气尺度变率主导。本研究利用对观测 OLR 数据的谱滤波来捕捉与太平洋东风波耦合的对流变率。随后，滤波后的 OLR 被用作自变量，以从开阔大洋浮标、无线电探空仪和网格化再分析产品中分离出风场、温度场和湿度场中的东风波结构。分析表明，尽管一些太平洋东风波起源于大西洋，但大多数波动似乎在太平洋内部形成并增强。太平洋东风波的波长为 4200–5900 km，西向相速度为 11.3–13.6 m s−1，最大经向风异常出现在约 600 hPa 处。在波动前方可观测到暖湿边界层，水汽通过深对流迅速上升穿越对流层，随后在波动后方呈现干冷信号。浮标观测显示，这些波动伴随着显著的云强迫和地表潜热通量波动。在太平洋中部，波动的水平结构表现为经向走向的倒槽，而在东太平洋，波动则呈西南-东北走向。两者均随高度略向东倾斜。尽管这些倾斜与转换为涡旋能量的绝热正压和斜压能量转换相一致，但能量学计算表明太平洋东风波主要由对流加热驱动。这与正压和斜压转换占主导地位的非洲东风波不同。