本项目以中纬度海气相互作用为重点,通过研究中纬度海气反馈过程、海洋副极地和副热带涡旋对风应力旋度变化的延迟响应、海洋异常信号从中纬度到热带再到中纬度的远程联系途径、以及东亚大气环流在中纬度和热带海洋异常联系中的桥梁作用,揭示太平洋年代际振荡的形成机制及其和东亚气候变化的联系规律。项目具有重要理论意义和应用价值。
项目通过观测资料分析、数值模拟和动力学理论分析,研究了太平洋年代际振荡(PDO)的形成机制及其与东亚气候变率的联系规律。通过资料分析,揭示了PDO与东亚及我国气候年代际变化的直接关系以及PDO对ENSO与我国年际气候异常关系具有调制作用;通过数值试验揭示了北太平洋中纬度海表温度年代际异常形成的物理过程;通过理论分析揭示了北太平洋中纬度大气年代际异常的低(高)压位于冷(暖)水之上且具有相当正压的"冷槽"("暖脊")结构的形成动力学机制以及中纬度不稳定海气相互作用发生的动力学条件;通过集成分析,提出了PDO形成的机制,指出了PDO是中纬度海气异常之间的正反馈以及副热带和副极地海洋涡旋对中纬度西风异常强迫的缓慢调整所形成,其中,副热带海洋涡旋起延迟负反馈作用,而副极地海洋涡旋起维持异常和延长时间尺度作用,而经向海表温度梯度、大气斜压性和瞬变热力强迫异常导致的具有相当正压结构的大气"冷槽"(或"暖脊")响应是中纬度海气正反馈发生的关键过程。项目获得的成果推进了对PDO形成机制和我国气候年代际变化规律及成因的认识,拓展了中纬度海气相互作动力学理论,具有重要理论和应用价值。