对流层向上对热带平流层上升流的影响

本文在两个独立的理论模型中考察了平流层对海表温度（SST）强迫的稳态响应。首先表明 SST 异常会在对流层顶施加位势异常。随后利用线性化准地转位势涡度方程的解表明，对流层顶位势异常的垂直长度尺度初始较浅，但会因辐射松弛的 diabatic heating 而显著增大。该过程是平流层对对流层强迫的准平衡响应。接着引入并改进了一个先前发展的对流层-平流层耦合模式。在线性 $\beta$-平面模式下的稳态、纬向对称 SST 强迫解显示，相应对流层顶位势异常的平流层向上穿透由 two 个无量纲参数控制：（1）一个动力学纵横比，以及（2）对流层与平流层拖曳之比。SST 异常的经向尺度、辐射松弛率和波拖曳均显著调制这些无量纲参数。在类地估计的无量纲参数下，理论模式预测的平流层温度异常量级比边界层大 2-3 倍，与观测数据大致相符。利用再分析数据，表明对流层温度异常的空间变率与下平流层具有显著相干性，进一步支持平流层对 SST 强迫存在准平衡响应。这些发现表明，除机械和热力强迫外，平流层还存在第三种受迫方式——通过对流层顶。