干濕季開始結(jié)束變化機理（1）濕靜能
引言:
季風(fēng)變化很重要，干濕季意義重大。Variations in the timing of the start and end of the monsoon season and in seasonal precipitation totals have important consequences for energy generation, agriculture, human health, and property loss (e.g., due to landslides, floods, and fires).
季風(fēng)變化預(yù)測的相關(guān)研究受到模式不準(zhǔn)以及季風(fēng)變化機制不明影響。
雖然模式中降水的誤差一直存在，但從CMIP3-CMIP5已經(jīng)有了很大的改進。前人利用模式數(shù)據(jù)對于季風(fēng)的預(yù)測。
為什么本文要引入濕靜能對變化機制進行研究：在較大尺度上可以把濕靜能認(rèn)為是大氣底部和頂部的能量通量。可以用來解釋季風(fēng)的延遲。
數(shù)據(jù)：
降水：GPCP, CHIRPS,TRMM,ERA5
降水，2m溫度，2m比濕，地形：12個CMIP6 （SSP3.70 and SSP5.85).
方法：
累計降水異常
季節(jié)性降水：
圖一顯示，CMIP6季節(jié)性降水的偏差十分一致（打點地區(qū)）
圖二顯示濕季期間降水量占年總降水的比例。本研究著重關(guān)注濕季降水占比較大的地區(qū)（季風(fēng)區(qū)）
模式高估北美地區(qū)的降水；模式數(shù)據(jù)提前了薩赫勒地區(qū)濕季開始日期；模式數(shù)據(jù)推遲了印度地區(qū)濕季開始日期；模式高估了南美洲和南非濕季期間的降水峰值；模式數(shù)據(jù)推遲了澳大利亞地區(qū)濕季開始日期。但同時在澳大利亞地區(qū)觀測數(shù)據(jù)也存在不一致。
基于SSP585，在北美地區(qū)濕季期間降水峰值降低，未來濕季縮短；薩赫勒地區(qū)雨季開始日期不再推遲；印度濕季起降降水峰值增加，濕季結(jié)束日期推遲；其它地區(qū)變化較小。
模式模擬的現(xiàn)在和未來濕季變化特征
預(yù)計，未來濕季變化較大地區(qū)主要集中在：南亞和薩赫勒中部雨季延長，南美洲和南非雨季縮短。
***********以上是關(guān)于干濕季現(xiàn)象的研究，以下是關(guān)于機理的解釋***********
控制降雨變化的可能能量
1.定義濕靜能
本文計算了地表2M 的濕靜能, 地表濕靜能大值區(qū)對應(yīng)著季風(fēng)降水。
隨著氣候變暖，如果初夏季風(fēng)地區(qū)的近地面MSE沒有像在對流層自由變暖的情況下維持對流不穩(wěn)定所需的那樣迅速增加，那么季風(fēng)的爆發(fā)將會推遲。本文定義的濕靜能 = 本地的濕靜能 - 熱帶地區(qū)平均濕靜能。(我的理解是當(dāng)本地的濕靜能 >?熱帶地區(qū)平均濕靜能時濕季提前；相反當(dāng)本地的濕靜能 <?熱帶地區(qū)平均濕靜能時濕季推遲)。
2. 未來濕靜能的變化
未來陸地表面濕靜能均增加，有點像直接平移上去。
相對濕靜能在濕季增加夏季減少：在濕季前若相對濕靜能為正，濕季開始提前；濕季結(jié)束之后若相對濕靜能為證則濕季結(jié)束日期推遲。
但是濕靜能和開始結(jié)束日期之間并不是因果關(guān)系
北半球夏季開始提前，結(jié)束推遲（正）
南半球夏季開始推遲，結(jié)束提前（負(fù)）
北半球紅色居多，南半球綠色居多
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各區(qū)域未來相對MSE的變化與發(fā)病和死亡時間的變化具有良好的相關(guān)性。此外，預(yù)計將經(jīng)歷雨季縮短的南半球地區(qū)被赤道到極點的MSE梯度增加所跨越，這表明這些地區(qū)的降雨將日益受到熱帶外干燥空氣流動的抑制;預(yù)計雨季延長的北半球地區(qū)，赤道-頂面MSE梯度變化不大。因此，盡管模式偏差對某些預(yù)測的可靠性提出了質(zhì)疑，但這些結(jié)果表明，可以通過簡單的地面空氣MS測量來理解全球未來季風(fēng)時間的非均勻性變化
本文將濕季開始結(jié)束與濕靜能聯(lián)系！但是不能說兩者間存在因果。
文章鏈接：Bombardi, R. J., & Boos, W. R. (2021). Explaining Globally Inhomogeneous Future Changes in Monsoons Using Simple Moist Energy Diagnostics,?Journal of Climate,?34(21), 8615-8634. Retrieved Oct 16, 2022, from?https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/34/21/JCLI-D-20-1012.1.xml
