半球可用势能的崩溃

摘要：中纬度的气候循环通过将可用势能（APE）转化为动能（KE）来抵御散逸。在北半球冬季，这一能量储存池有时会崩溃，在数天内释放多达10%的半球APE。利用ERA5重分析数据和一个局部定义的APE框架，我们识别出83个此类崩溃事件，并表明它们大多数源于单一风暴轨道内的强烈能量转化。这些事件是由北极APE沿两个主要路径进入风暴轨道所驱动，并伴随着爆炸性气旋、极端表面风和大陆冷空气爆发。伴随着纬向平均动能的减弱，天气和行星尺度的动能的增强揭示了APE崩溃期间中纬度气候循环的重新组织。这些结果表明，突然的北极能量输出能够在中纬度中级联，推动极端风暴、表面风事件和大规模变异。