热带外地区异常波动传播对东亚夏季风环流影响机理

This study will examine the impact of the Rossby wave propagating from middle or high latitudes on the East Asian summer circulation in detail. The proposer who has worked on the study for very long time will continue to investigate the mechanism about variation of the large scale circulation over monsoon regions, especially due to the influences from Rossby wave propagation. The interaction between the systems over tropics and extratopics will be examined too. Two key points need to be solved in this study as follows: (1) find the mechanisms of the propagation of the different Rossby waves occurring in summer (2) explain how the different Rossby waves play the roles in affecting the East Asian summer circulation. A physical framework scenario which is helpful to understand the variation of the summer circulation over East Asia will be obtained after this project is finished. This study will provide useful suggestions for the weather prediction from short term to seasonal period.

本研究拟采取诊断分析、数值模拟和理论探讨相结合的方法对夏季特别是在热带外的高纬度地区发生的波列的异常传播影响东亚夏季大气环流进行充分细致的调查。在前期工作基础上，深入研究与东亚夏季高纬度大尺度环流系统变化有关的罗斯贝波传播及其对中纬度季风环流的影响机制，并结合考虑其与热带副热带系统的相互作用。本项目拟重点解决两个需要解决的关键点（1）揭示夏季东亚中高纬各种波列的形成和异常传播机制。（2）弄清夏季东亚各种波列在异常传播中导致季风环流变化的机制。最终得出其相应物理图像。本研究有助于理解和预测东亚夏季环流的异常变化，对短期气候预测提供有力的依据。

项目背景：属于大气遥相关方面，侧重于对中高纬度区域的大气环流的变化及海陆气相互作用构成的遥相关的生成机制进行研究；.主要研究内容：热带外波动对东亚季风的影响，同时也考虑热带地区海气相互作用对热带外波动的作用；.重要研究结果、关键数据、科学意义：（1）给出了青藏高原热力条件的改变源于热带外横跨欧亚大陆的热带外波动传播，而这种波动的原因竟是由于早先时间ENSO的发生所导致的，在冬季强的厄尔尼诺发生有可能导致绕北半球的罗斯贝波的发生，从而使得青藏高原积雪增厚，改变其热力条件，高原气温偏低，但是这种改变到了春季和初夏会发生逆转导致青藏高原温度上升，形成另一种向东传播的罗斯贝波源，即Okhotsk-Japan (OKJ)波的波源从而影响下游的东亚季风发展(Wang and Xu 2018)。（2）在研究海气相互作用对热带外波动影响的过程中建立了一个ENSO事件形成的新理论，用此理论除了可以更加充分地解释热带外波动的形成还提出了哈德莱环流和沃克环流耦合作用对ENSO循环起着至关重要的作用 (Wang 2019)。（3）上述两点对东亚季风强弱的预测和ENSO事件发生的预测都有着重要的应用前景。