哈得来环流与热带气旋经向分布的同步变化

基于1980年至今的直接观测，已发现热带气旋（TCs）季节平均纬度存在向极地移动的趋势。古气候重建也表明在百年至千年时间尺度上存在向极地与向赤道方向的迁移。哈得来环流（HC）常被隐式与显式地引用来为这些迁移提供动力学联系，但近期时段内同步变化的直接分析尚未见报道。本文研究观测TC记录（1981–2016）以及ERA-Interim、JRA55和MERRA2再分析资料，以考察二者间的潜在关系。通过采用亥姆霍兹矢量分解理论定义非纬向对称HC，从而推导出局地对应于TC盆地的新型HC诊断量。研究发现长期线性趋势与去趋势年际变率均存在相干变化。TC生成与生命期最大强度纬度与局地HC范围移动在趋势符号与量级上一致，速率约为每十年0.25±0.1度纬度。这些生命期阶段在半球平均及所有太平洋TC盆地，以及向极极端的北大西洋消散纬度，均与HC范围共享约35%的年际变率。局地HC强度仅与东太平洋TC纬度相关，其中强局地翻转对应于TC向赤道偏移。对潜在动力学联系的考察表明，类拉尼娜海表温度梯度导致了HC末端的向极移动。这对应于除北大西洋和西北太平洋外各地热带垂直风切变增强、副热带减弱，而在上述两区域情况相反。这些结果量化了长期以来假设的TC与大尺度海气状态之间的联系。