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经向能量输送极端值和北半球中纬度大气环流：主要天气状况和首选纬向气流
摘要。大气中的温带经向能量输送本质上是间歇性的，其极端值足以影响净季节性输送。在这里，我们研究这些极端输送如何与从行星到天气的多个空间尺度上的大气动力学相关联。我们使用 ERA5 再分析数据对冬季和夏季北半球中纬度地区的经向能量输送进行波数分解。然后，我们将极端输送事件与大气环流异常和主要天气状况联系起来，这些异常和天气状况是通过聚类 500 hPa 位势高度场确定的。一般来说，行星尺度波通过其相位和振幅决定天气尺度斜压活动的强度和经向位置，但不同季节之间存在重要差异。在冬季，大波数（k = 2–3）是导致经向能量输送极端值的主要因素，行星尺度和天气尺度输送极端值几乎从不同时出现。在夏季，极端值与更高的波数（k = 4–6）有关，这些波数被称为天气尺度运动。我们将这些波和输送极端值与最近关于异常强烈和持久的共同作用的结果联系起来
跨北极门的经向大气内部能量输送偶极子模式
4a-d) 和净通量的符号 (图 4e-f) 显示了热通量的正相关系数。对于整个对流层的感热输送 (图 4a 和 e)，由于西半球的平均热流入比东半球的热流出强，热输送主要导向北极。图 4a 中使用的未平滑时间序列的相关系数为 - 99.68%，图 4a 中显示的平滑时间序列的相关系数为 - 99.56%。对于对流层下部的感热输送 (图 4c 和 e)，由于东半球的平均热流入比西半球的热流出弱，热输送主要导向远离北极。因此，在对流层下部，半球的热通量方向发生了翻转。图 4a 中使用的未平滑时间序列的相关系数为 - 99.68%，图 4a 中显示的平滑时间序列的相关系数为 - 99.56%。
北半球中纬度地区经向能量输送极值和大气环流：主要天气状况和优选纬向波数
1 意大利博洛尼亚 CNR-ISAC 2 瑞典乌普萨拉大学地球科学系和自然灾害与灾难科学中心 (CNDS) 3 挪威北极大学物理与技术系，挪威特罗姆瑟 4 挪威气象研究所，挪威特罗姆瑟 5 英国雷丁大学数学与统计学系和地球数学中心 6 瑞典斯德哥尔摩大学气象学系和博林气候研究中心
二十世纪后期大气和海洋翻转和能量输送的年际变化及其对未来的影响
大气和海洋中的翻转环流将能量从热带地区输送到高纬度地区，从而调节地球的气候。过去 40 年来，翻转的年际变化主要由两种耦合的大气-海洋模式决定。第一种与热带辐合带的经向运动有关，第二种与厄尔尼诺现象有关。这两种模式都对热带印度洋-太平洋的海平面变化有很大的影响。跨赤道能量输送的年际变化主要由第一种模式决定，印度洋-太平洋的变化比大西洋或大气中的变化更大。我们的研究结果表明，海洋能量输送在决定热带地区降水模式方面发挥着重要作用，印度洋-太平洋作为气候调节器发挥着关键作用。