ENSO事件期间热带印度洋和太平洋地区大尺度海气相互作用联系的研究

利用大气环流三维分解方法研究了1979—2008年ENSO事件期间热带印度洋和太平洋地区海气相互作用的机制。研究表明ENSO事件期间存在明显的三维"齿轮式"耦合特征;在ENSO事件盛期,与NCEP再分析资料的垂直运动相比,大气环流三维分解方法揭示的东印度洋-西太平洋地区的下沉运动更强,范围更宽。大气环流三维分解方法把垂直速度分解为纬向分量和经向分量两部分,纬向分量表现为很强的下沉运动,而经向分量表现为上升运动,垂直速度的纬向分量和经向分量相互抵消了一部分,综合的结果表现为很强的下沉运动。在热带地区,垂直速度ω*的纬向分量ωW要大于其经向分量ωH,ωW反映了ω*的主要特征;在分析垂直运动方面,与NCEP再分析资料中的垂直速度相比,大气环流三维分解方法具有一定的优点。

近20年来热带印度洋与热带太平洋海气系统相互作用特征的诊断研究

利用１９７９年１月～１９９８年１２月的月平均海表温度（ＳＳＴ）、向外长波辐射（ＯＬＲ）和 １０００ ｈＰａ纬向风速等 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ再分析资料，对近 ２０年来热带印度洋与太平洋海温异常（ＳＳＴＡ）及相关的环流特征量进行综合分析和研究，发现热带印度洋的内部耦合动力特征模态─偶极子模的强度，存在着年代间的差异，８０年代偏弱，９０年代偏强。热带印度洋与热带太平洋海气耦合系统之间存在着相互作用，８０年代热带印度洋的ＳＳＴＡ主要是对太平洋ＥＮＳＯ的响应，９０年代太平洋ＥＮＳＯ的异常发展在一定程度上是受印度洋偶极子模态异常活跃影响的结果。从观测资料诊断分析的角度，找出了９０年代后ＺＣ耦合模式对ＥＮＳＯ事件预报失败的可能原因。

热带印度洋和太平洋海气相互作用事件的协调发展

对次表层海温距平的分布和变化的分析表明,在热带印度洋和太平洋都存在海温距平的偶极子模态,即在赤道附近大洋东、西两个部分的海温距平在不少年份呈反符号分布。进一步分析表明,两大洋海温距平的偶极子模态间有密切的联系。在分析它们和850hPa纬向风距平后指出,正是Walker环流异常把两大洋的海温距平变化联系起来。

热带印度洋和太平洋海气相互作用事件间的联系

在次表层海温距平极值面上海温距平的分布和变化表明,热带西、东印度洋的海温距平呈偶极子模态,即当西印度洋海温距平为正(负)时,东印度洋海温距平为负(正),偶极子模态的海温距平分布在热带太平洋同样存在,两大洋海温距平的偶极子模态间有密切的联系,在分析它们和850 hPa纬向风距平后指出,不仅这种海温距平偶极子模态的形成、发展是和这两大洋热带上空Walker环流相互作用的结果,同时正是Walker环流异常把两大洋的海温距平变化联系起来.

大气-海洋相互作用在厄尔尼诺引起的北印度洋长期持续变暖中的作用

厄尔尼诺引起热带印度洋海水表面温度全流域上升．并伴随着季节的延迟。尤其在北印度洋．变暖出现了罕见的双峰现象．而且第二个峰比第一个峰更大并持续了整个夏天。利用热带印度洋地区升温对西北太平洋和东亚夏季季风重要性研究所使用观测和一般环流模型来研究北印度洋变暖的第二个峰形成机制．研究表明热带印度洋的内部大气-海洋相互关系是夏季维持热带印度洋变暖的关键。

赤道印度洋—太平洋地区海气系统的齿轮式耦合和ENSO事件 II.数值模拟

首先应用ＩＡＰ／ＬＡＳＧ ＧＯＡＬＳ气候模式的多年积分的结果，对赤道中西太平洋和印度洋的ＳＳＴ和纬向风场进行分析， 发现在模式中也同样存在与观测资料分析结果相似的“印太齿轮式耦合”。基于此， 设计了赤道太平洋和印度洋海域纬向风应力异常的４ 组敏感性试验， 去研究太平洋和印度洋海气相互作用的联系。结果表明， 在太平洋或印度洋上的大气异常信号通过印－ 太齿轮组合（ＧＩＰ） 作为桥梁（ａｔｍ ｏｓｐｈｅｒｉｃ ｂｒｉｄｇｅ）， 影响到另一地的海气相互作用， 从而将太平洋上的ＥＮＳＯ 类年际变率信号与印度洋环流和亚洲季风纬向分量的变化联系起来。

国外海-气相互作用研究概况

一、引言大气通过吸收海洋放出的长波辐射、水汽凝结过程以及热传导过程,从海洋获取能量,改变其运动状态,并通过风场的作用把动能传给海洋,引起海洋能量的重新分布。由于海洋的惰性很大,它在气候系统中起“飞轮”作用。本世纪初,曾有不少学者进行过海气相互作用的研究。1920年。

赤道印度洋上层环流辐合辐散的年际变异成因分析

印度洋上层海气相互作用对印度洋和太平洋气候系统有重要影响。目前针对印度洋气候态环流特征已有较为全面的研究,但针对印度洋环流的年际变化及其季节性差异的特征分析和具体作用机制,仍缺乏深入的研究。本文利用1979-2007年Simple Ocean Data Assimilation(SODA)再分析资料研究了赤道印度洋表层辐合辐散的年际变异及其季节依赖性。结果表明,以赤道为中心,印度洋上层异常海流,在经向上形成显著的辐合(辐散)现象,究其原因主要是赤道纬向风异常形成的Ekman流所导致。进一步分析表明,热带印度洋异常纬向风的成因与太平洋-印度洋的热力强迫过程作用有关,并且不同的热力强迫过程呈现出显著的季节差异性。此热力强迫过程,具体可分为3种类型:第一类是太平洋纬向海表热力差异的遥强迫作用,主要发生在冬末春初,热带太平洋的纬向热力差异通过调节Walker环流,在印度洋激发出一个异常的次级环流,对应的大气低层形成纬向风异常;第二类是东-西印度洋海表热力差异的局地强迫作用导致的局地环流,使赤道印度洋上空形成纬向风异常,此过程在春末夏初较为显著;第三类是太平洋-印度洋热力差协同作用的结果,使赤道印度洋盛行异常的纬向风,此过程在秋季起主导作用。

Local intraseasonal air-sea relationship over the North Indian Ocean and western North Pacific during the spring-to-summer transition

该工作研究了1998-2013年春夏转换期间的两种主要模态的局地季节内海气相互作用。大气要素场和海表热通量在高频尺度上(10-20天)显示出更大的变率。在北印度洋,南海和菲律宾海,30-60天的海温和海表热通量的显著相关区域更大,并且相关系数更高。结果表明在两个时间尺度上在北印度洋,南海和西北太平洋存在强烈的局地海气相互作用,然而海气相互作用的强度取决于区域和要素的选取方式。

An Ocean Multi-variate Data Assimilation System in the Indo-West-Pacific Oceans

The joining area of Asia and Indian-Pacific Ocean(AIPO)refers to the ocean area that surrounds the East Asian and South Asian continents and connects the Western Pacific and the Indian oceans.The air-sea interaction in the area is one of the key factors that affect large-scale climate variation in China.Therefore,it is important to develop an ocean data assimilation system and deliver high-resolution ocean state estimation for the

对话张人禾:2016年上半年中国南方强降水与超强厄尔尼诺

2016年上半年,洪涝以及降水引发的地质灾害导致全国3402.8万人次受灾,367人因灾死亡和失踪,直接经济损失455.1亿元.灾情主要发生在中国南方,呈现出明显的＂南重北轻＂格局,我国南方暴雨洪涝灾害频发,南方13省份主要灾情指标占全国7成以上。