第九届青年地学论坛

  热带平流层准两年振荡(Quasi-Biennial Oscillation, QBO)是指热带平流层纬向东风和西风交替变化的现象，周期约为22～36个月（平均周期约为28个月）。作为最稳定的年际准周期信号之一，其对对流层、平流层乃至中间层大气的动力、物质传输以及化学成分有着不可忽视的影响。然而，在2015/16年和2019/20年却出现了两次异常的QBO切断事件，具体表现为在正常下传的西风位相中有东风异常发展，将原本连续的西风带分为上支和下支两个部分。这一罕见现象引发了气象学界的广泛关注，然而目前对其形成机制及产生影响的认识仍不足。
  本研究基于再分析资料和CMIP6模式数据对两次QBO切断事件的特征，物理机制及影响等做了详细分析与讨论。研究结果显示，这两次切断事件中西风位相的断裂均与副热带Rossby波和赤道波活动异常增强有关。具体而言，在2015/16年QBO切断事件期间，活跃的赤道波动通过波流相互作用预先减速了40hPa处的西风，随后来自北半球的强烈Rossby波向赤道传播并发生波破，最终实现了西风到东风的转换。进一步地，小尺度重力波为异常东风的持续发展提供了动量，同时受BD环流上升支增强的影响，上层西风出现上传现象。而在2019/20年QBO切断事件中，南半球副热带强烈的Rossby波活动率先减速西风，紧接着在来自北半球的强Rossby波和强赤道波通过波流相互作用共同为东风出现提供负动量强迫。在这两次切断事件中，热带平流层低层的西风都表现出较强的异常，为Rossby波的传播提供了有利条件。除热带纬向风表现出异常行为外，研究表明平流层温度和微量气体也均表现出异常的切断现象。气候模式研究结果显示，伴随随全球变暖，QBO切断事件的发生频率可能会增加，这为QBO的认知和预测带来了前所未有的新挑战。
 

热带平流层准两年振荡（QBO）切断事件,波流相互作用,气候模式