利用瞬时极地潜热输运约束大气河不确定性
大气与海洋物理
2025-09-30 v2
摘要
大气河 (AR) 是极端天气事件，在全球水循环中发挥着关键作用。作为潜热输运 (LHT) 的关键机制，它们有助于维持气候系统的能量平衡。虽然 AR 由与低层喷气流相关的水汽形成的长而窄走廊所特点化，但目前尚无基于地球流体动力学的明确界定。AR 的识别目前通过多种基于阈值的算法进行，这引入了对 ARs 对 LHT 贡献估计的不确定性。我们计算湿润、极地潜热异常的瞬时涡动 LHT。基于大尺度大气循环动力学，这一量是一种基于物理的上限，用于约束来自各种检测算法的 AR 投影。我们量化了 ARs 对瞬态涡动、稳态涡动以及瞬态-稳态涡动相互作用的贡献，并展示了 ARs 与其他过程（如干燥、赤道输运）的相对贡献。我们将此上限作为参考来量化 ARs 的频率、强度和时间变异性。在历史气候中，AR 参考输运在北半球冬季峰值纬度处约为 2.21 PW，其时间标准偏差约为 0.47 PW。在未来气候投影中，在该纬度，AR 引起的 LHT 将增加 0.5 PW，其相应的时间变异性将增加 0.14 PW。AR 参考输运的未来变化大于与其他类型大气异常相关的变化。
引用
@article{arxiv.2509.12807,
title = {Constraining Atmospheric River Uncertainty Using Instantaneous Poleward Latent Heat Transport},
author = {Ankur Mahesh and William D. Collins and William R. Boos and Travis A. OBrien and Yang Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12807},
year = {2025}
}