索马里急流与水汽输送、南北半球物质能量交换和大气环流变化密切关联,对亚洲季风活动和亚洲季风区的气候有重要的影响。但由于变化规律和影响过程比较复杂,人们的认识还不甚全面和清楚,因此,对索马里急流的多尺度变化特征的认识还需进一步明晰,有关索马里急流对气候的影响规律的研究还有待深入。本项目利用历史资料分析和数值模拟技术,分析索马里急流强度、空间位置和建立时间等活动规律的多时间尺度变化特征,研究影响索马里急流多时间尺度变化和异常的可能因子,进而研究索马里急流多尺度变化特征对南亚季风和东亚季风的不同影响,探索索马里急流影响亚洲气候的过程和机理,提出春季索马里急流对夏季中国旱涝异常的预报信号。研究成果将丰富对索马里急流以及印度洋地区气候规律的认识,为我国短期气候预测提供理论基础和支持。
Somali jet;Multi-time scale variations;Southern Hemisphere Annular;Interdecadal transition;China rainfall distribution pattern
索马里急流是夏季全球最为强盛低空急流,对亚洲季风区的水汽输送有重要的影响,本项目旨在丰富和加深对索马里急流活动的变化及其影响亚洲季风的认识,揭示索马里急流对亚洲气候影响的物理动力过程。在项目四年的执行期限内,项目从索马里急流的强度、空间位置和建立时间的角度全面分析了索马里急流各种特征指标的变化规律,研究揭示了索马里急流活动的多时间尺度变化特征,探讨了影响索马里急流年际和年代际变化的可能因子。其中,重点分析了北非热源和南半球环状模对索马里急流的影响;初步统计诊断了索马里急流与热带大气角动量的关系。并在此基础上,分析研究了索马里急流强度的多时间尺度特征对中国降水的影响,尤其是探究了季节内尺度索马里急流与中国夏季降水分布型的联系,从而加深了对索马里急流与亚洲季风和气候之间关系的认识。项目主要得到的结论包括1)索马里急流强度、开始时间和东边界位置具有明显的年际和年代际变化特征,彼此表现出独立的特征属性,其中1990年代后索马里急流具有强度减弱、东边界西退的特征,而开始建立的时间则有一致性提早的长期趋势。 2)索马里急流在不同的高度层表现出不同的变化,其对流层低层的结构在1990年代末发生了一次上下反相的转折。这种年代际转折现象与前期春季南半球印度洋海温有关。3)北非热源对索马里急流空间结构的变化有重要影响,其作用机制与北非热源Gill响应的变化有关。4)前期北半球冬季南半球环状模与后期春、夏季索马里急流强度之间存在跨季节的相互作用,冬季南半球环状模的变化会引起后期春夏季索马里急流的强弱变化。5)索马里急流在不同时间尺度上与中国不同地区降水的关系有所不同。年际尺度上,索马里急流的强度与中国夏季降水的关系差异较大;年代际尺度上,急流强度的变化与同尺度中国降水的联系较密切。6)索马里急流对中国夏季降水型有显著影响。急流位置的东西移动对夏季降水的影响不对称;急流建立偏早时中国夏季降水呈现南多北少型;急流偏弱时中国降水则北少南多。此外,为丰富和拓展索马里急流对亚洲季风和气候影响过程的认识,项目还初步探讨了热带大气低频振荡、北极涛动、太阳活动变化等对东亚气候、特别是我国西南地区气候的影响。在项目执行期间,基本上按照预期的要求顺利完成了项目的研究目标。其中,多人次参加国内国际学术交流会议,培养研究生5人,正式发表学术论文19篇,包括8篇SCI(SCIE)文章。