热带作为一个重要的气候区，包含许多气候系统，如赤道辐合带（简称：ITCZ）。ITCZ是南北半球热带地区信风交汇的狭长纬度带，又称赤道槽。ITCZ的纬向平均位置及其南北变动对热带乃至全球的气候都会产生重要影响，因此一直是气候动力学中的一个热点问题。
近日，中国地质大学（武汉）环境学院大气科学系赵树云副教授课题组在Journal of Meteorological Research杂志上发表了一篇论文，从三个方面回顾了ITCZ的相关研究进展。
1）ITCZ年平均与纬向平均位置处于赤道以北的现象（图1），主要是由大西洋经向翻转环流引起的海洋越赤道能量传输驱动。ITCZ位移与大气中的异常越赤道能量传输存在定量关系（图2）。越赤道能量输送发生在高层，而越赤道水汽输送发生在低层，它们共同组成一个异常越赤道环流的上、下分支。
2）Double-ITCZ问题（气候模式中普遍存在的热带降水模拟偏差，如图3所示）的成因和解决途径。有研究发现，仅简单纠正半球间的能量平衡无法改善气候模式对ITCZ的模拟效果；而改进模式的分辨率和对流参数，如夹卷率、雨滴再蒸发和对流触发机制等可以缓解该偏差。这表明，Double-ITCZ问题的根源很可能在于气候模式中复杂的物理机制。
3）人为气溶胶影响纬向平均ITCZ位置的物理机制。黑碳等吸收性气溶胶影响ITCZ位置的原因在于其对大气短波辐射的瞬时吸收；而硫酸盐等散射性气溶胶则主要通过云生命时间效应引起的蒸发响应影响ITCZ的位置（图4）。
图1每个月ITCZ的气候态平均位置（黑线：全球；红线：印度-西太平洋，50°E-150°W；青色线：东太平洋，150°-77.5°W；绿线：大西洋，50°W-0)。
图2大气能量（水汽）越赤道传输与ITCZ位置关系示意图。
图3（a）TRMM卫星观测资料和（b）CMIP6多模式集合平均的热带地区（30°S-30°N）长期年平均降水量（mm day-1）分布，以及（c）热带地区长期年平均降水偏差（模式-观侧, mm day-1）。（c）中黑色虚线框表示模式结果中Double-ITCZ偏差南支的位置。
图4（a）黑碳和（b）硫酸盐气溶胶影响ITCZ位置的物理机制示意图，原图来自Zhao and Suzuki (2019)。图中能量和水汽越赤道输送均为异常项，蒸发为异常项在两半球间的对比（南半球-北半球），红色字体标出了两种气溶胶引起ITCZ位移的物理机制中最重要的初始强迫。
该研究工作得到国家自然科学基金项目（42005128）和科技部国家重点研发计划项目（2017YFA0603502）的资助。
文章链接：http://jmr.cmsjournal.net/en/article/doi/10.1007/s13351-021-0203-2
论文引用：Zhang, H., X. Y. Ma, S. Y. Zhao, et al., 2021: Advances in research on the ITCZ: Mean position, model bias, and anthropogenic aerosol influences. J. Meteor. Res., 35(5), 729–742, doi: 10.1007/s13351-021- 0203-2.
