马登-朱利安振荡(Madden Julian Oscillation, MJO)为热带赤道地区的显著对流与显著无对流的区块,在
北半球冬季主要以周期约30-90天的速度向东前进的现象,是大气振荡的一种。这种振荡现象,一般以30至60日为周期重复出现,也被称为“30-60日振荡”,属于季内震荡(intraseasonal oscillation)的其中一种类型;另外由于显著对流-显著无对流的震荡周期并不是固定值,MJO此种类型的震荡被称为准周期(quasi-periodic)震荡。
以天气现象的观点来看,MJO分为对流(convective)区与非对流(non-convective)区,对流区内有利小尺度的对流胞生成、发展加强、增大并且维持,非对流区则会透过沉降作用(subsidence)抑制对流胞的发生与发展。一般在东非、印度洋、海洋大陆(Maritime Continent)、西太平洋是MJO对流、非对流现象最强的区域,但其实整个赤道地区都受到MJO的影响。热带地区降雨形态的变化来表现出马登-朱利安振荡。一般而言,这个地区高空多为
西风带与
信风带辐合的地区,常会有
积雨云(
雷暴)发生,但实际的情况容易受到当时大气状态所影响。典型的型态为:在印度洋西侧出现“比平常年多雨、水汽较多的区域”以及“比平常年少雨、水汽较少的区域”成对的两个区域,这两个区域缓慢地以向东移动,直到太平洋西侧后开始消散(对流活动较弱的太平洋东侧则不会出现这种情况),过程约需时30 至 60 天。在此同时,印度洋西侧再次出现上述成对的两个区域,至此形成一个循环。在极少的情况下,也有直到太平洋东侧仍未消散,并越过
大西洋绕地球一周的情形发生。
此现象被认为与
季风与圣婴现象‧南方振荡(
圣婴现象与南方振荡的总称。缩写为ENSO)的发生有关连。马登(Roland Madden)与
朱利安在1972年发表对于此现象的研究,并且,此现象亦以两位发表者的名字命名。
起初所发表的“马登-朱利安振荡”,所指的是在印度洋东侧至太平洋中央这之间的海域,地面气压较低
气压(或者上升气流)的区域,以 40 至 50 天的周期向东边传播的现象,但随后即发现高空大气的变化更容易识别此一现象。将
地球长波辐射(OLR)的强度绘制于时间对经度(或纬度)图,或者是将赤道200 hPa 高空的速度位距平值绘于时间对经度图上,此两种方法皆较容易识别,同时也可观察到周期为一到两个月移动情形。此现象向东前进的速度约为 4 至 8
米每秒。若以不同纬度间的比较,则会观察到在赤道有最为显著气压、降水、环流型态等现象构成的大气波动,绕着地球移动。
马登-朱利安振荡整体来说为向东前进,但其大气环流场也会有引导积雨云,向南北方向分歧的现象。由于这样的现象约以数日至十数日的时间才会通移出,因此与该地区的季风有非常密切的关系。世界上季风带表现最显著的
印度附近,其季风带也与马登-朱利安振荡的北向流场会合而形成,有一至两个月的强弱变化周期。
马登-朱利安振荡与海、气交互作用也有些关联,其中也包含
圣婴现象的开始与结束。1997年至1998年的强烈圣婴现象期间,因马登-朱利安振荡移动到圣婴现象发生的海域中,而造成圣婴现象迅速的结束,也有相关的研究结果发表。
另外也有对于
台风与马登-朱利安振荡之间关连的研究。马登-朱利安振荡伴随的强对流区域,除了促进台风的生成外,其周期性也使得西北太平洋(包含日本附近海域)及北大西洋台风发生的活跃程度呈现负相关。台风的发生原因中,马登-朱利安振荡虽然可能只是其中一项,美国国家海洋暨大气总署(NOAA)所属
国家飓风中心(NHC)及气候预测中心(CPC)也将其视为台风预测的参数之一。。
另外,包含
西风带与喷
喷流的异常值、
阻塞高压等研究范围,以及所谓的
极端天气现象,也可能将马登-朱利安振荡视为一个间接的原因。