北太平洋副热带和副极地环流交汇区大尺度变异及机理

北太平洋副热带和副极地环流交汇区，流动系统非常复杂。研究区域内不同的大尺度海洋环流系统变化对SST年代际变化的影响机制，对于认识PDO的形成机制，认识海洋环流在气候变化中的作用有最直接的意义。项目计划应用资料统计分析和数值模式等方法，重点研究副极地环流强度变化和副热带环流经向移动所导致的海洋垂向结构的变化，这两种可能因素对北太平洋副热带和副极地环流交汇区SST变化的影响。通过研究区域内海洋的热量收支来研究已知的不同热量来源在交汇区的相互叠加或削弱，从而得到对SST年代际变化机制的新认识。

1、基于SODA、GODAS、ECCO等再分析资料，项目建立了“三维海洋环流诊断方法”，应用该方法给出了北太平洋副热带和副极地流涡的强度和位置指数。所建指数能够很好的表达副热带和副极地流涡的季节、年际和年代际变化。1976年后，北太平洋副热带环流的体积明显减少，环流中心指数有个明显的南移过程，深度指数上有明显加深的变化。副极地环流的指数显示的是极地环流在1976年后有个中心位置南移,强度由弱变强的变化。.2、基于JRA-25、Unisys Weather的热带气旋资料、NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表面温度和海冰等资料，应用各类统计和理论分析方法，分析了北太平洋副热带和副极地流涡的强度和位置变化可能带来的气候影响。. 副极地流涡位置的变化与海表温度异常有很强的相关性。基于温度变化方程，定量研究影响北太平洋SST变化的各因子的变化,发现北太平洋SST在1976/77年前后年代际跃变过程中，经向平流表现出和SST一致的变化现象。副极地环流位置调整通过经向平流项的变化，对SST年代际跃变起了至关重要的作用。研究也发现极地流涡变化所产生的春夏季节的海表温度与同年秋季北极海冰密集度变化有重要关系。. 副热带流涡强度变化与长江中下游地区降水存在密切的反相关。环流强度异常可以通过影响西太平洋副热带高压的南北位置异常进而影响长江中下游降水。 . 北太平洋热含量与西北太平洋热带气旋频数年际相关性研究表明在北太平洋副热带和副极地交汇区和赤道东太平洋热带不稳定波发生区呈现出前期冬季正相关性。. 以上结果预示着未来北太平洋副热带和副极地流涡变化在我国气候预测中将会发挥重要作用。3、项目结果的业务化应用. 基于GODAS资料逐月的预报结果，项目设计了适合开展北太平洋副热带流涡的实时业务监测方法。国家气候中心对北太平洋副热带流涡强度和水平分布结构已经实现了实时业务化监测。监测内容包括：北太平洋副热带海洋环流型的监测，北太平洋副热带流涡强度和位置指数监测，北太平洋副热带流涡经向热量输送监测。基于cpc的cfsv2模式结果分析表明副热带强度有较好的可预报性。