海气相互作用和季风-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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海气相互作用和季风

项目名称：海气相互作用和季风
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：41125017
申请代码：D0507
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：周天军
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院大气物理研究所
批准年度：2011

中文摘要：

申请人系统且集中地开展了海气相互作用影响东亚夏季风（EASM）年代际和年际变率的机理研究,取得一系列创新成果。1)EASM的年代际变化提出EASM年代际变化与全球季风的联系,揭示全球陆地季风区面积近50年的减少趋势，证明海洋年代际变化对全球陆地季风减弱的强迫作用;证明EASM减弱的重要原因是热带大洋增暖减弱海陆热力梯度;提出印太暖池增暖造成夏季西北太平洋副热带高压（WPSH）年代际西伸的两种机制。2)EASM的年际变化揭示东亚气候年际变率的两种主导模态和海气相互作用过程;证明赤道中东太平洋和局地SST强迫在WPSH变率中的不同作用;揭示El Nino和La Nina年冬季西北太平洋大气环流异常的非对称特征并阐明其机制;诠释西北太平洋季风区两类“降水－海温”关系;揭示影响亚澳季风降水年际变率主导模态可预报性的过程。3)近5年论文被SCI收录63篇,SCI总引1008次、他引511次。

中文主题词：东亚夏季风；年代际和年际变率；海气相互作用；热带大洋增暖；机制

英文摘要：

:East Asia summer monsoon；interannual and interdecadal variability；air-sea interaction；tropical ocean warming；

英文主题词： :East Asia summer monsoon；interannual and interdecadal variability；air-sea interaction；tropical ocean warming；

结论摘要：

项目研究领域为海气相互作用和季风，主要从年代际和年际两个时间尺度研究影响季风变率的海气过程。发表论文53篇，其中SCI论文46篇。重要结果如下1)揭示了太平洋年代际振荡(PDO)对20世纪东亚气候的影响。结果表明在1959/60年前后华北由湿转干，1960-1990年约70%的干旱化趋势源于PDO。华北PDSI干旱指数和PDO呈显著负相关。2)揭示了温室气体和气溶胶外强迫变化对东亚夏季风的影响。指出气溶胶的冷却作用可通过减弱东亚季风区海陆热力对比令东亚夏季风出现年代际减弱，而温室气体的作用则是令季风环流增强。3)研究了1950s以来印度洋增暖的机制区分了外强迫和内部变率的相对贡献，发现印度洋增暖主要源于温室气体辐射强迫的贡献，而人为气溶胶的排放则会减缓印度洋海盆尺度的增暖。4)揭示了热带东太平洋近30年变冷的原因区分了外强迫和内部变率的相对贡献，指出东太的变冷是PDO内部变率的致冷作用超过了全球增暖外部强迫作用的结果。5)揭示了人类活动对太平洋年代际变率模态的影响指出20世纪PDO位相转变均由内部变率主导，并显著地受到外强迫的影响，温室气体和气溶胶排放有利于PDO出现正位相。6)研究了气候系统内部年代际变率PDO对东亚夏季风-ENSO关系的调制作用。指出在20世纪东亚夏季风-ENSO关系不是稳定的1892-1912和1979-1999年是高相关期， 1914-1934和1958-1978年是低相关期。PDO通过调制西北太平洋副热带高压影响东亚夏季风-ENSO关系。7)开展了季风预估的不确定性研究揭示了造成季风大尺度环流和降水预估不确定的不同动力学机制，强调了海温增暖型对区域气候变化预估的重要作用。8)开展了全球增暖影响西北太平洋副热带高压的机理研究:针对RCP8.5情景，研究指出夏季对流层中层的西太副高随着变暖而明显减弱东退，伴有东亚副热带雨带的向东扩展。副高北侧西风的减弱对西太副高的反气旋环流减弱起主要贡献。增暖幅度的空间差异能够合理解释对流层中层西太副高的减弱。9)分析了CMIP3和CMIP5的大气环流模式模拟的东亚夏季风年际变率指出夏季风年际变率的模拟技巧依赖于印度洋-西北太平洋反气旋遥相关型。考虑海气相互作用过程之后，可通过提高印度洋-西北太平洋反气旋遥相关型模拟性能，最终显著改善模拟的东亚夏季风年际变率。

成果综合统计