亚洲夏季风系统的准两年振荡对中国夏季降水异常的作用及其机理研究

亚洲季风区子系统间的相互作用对季风区甚至全球的气候变化都有着显著的影响，我国汛期旱涝和夏季降水雨带的时空分布与季风活动具有紧密的联系。准两年振荡（TBO）是亚洲季风区海气耦合系统变化的基本特征和主要分量，广泛存在于亚洲季风区的各个子季风系统中。本项目将通过诊断分析并结合数值模拟试验，研究在亚洲夏季风发生年代际转折的背景下亚洲夏季风系统TBO的时空演变特征，在此基础上分析夏季风TBO的不同位相（包括不同强度和尺度的配置叠加情况）对我国夏季降水变率和时空分布的综合影响；揭示夏季风系统TBO调制我国夏季降水异常的物理机制；并应用模式输出统计预报（MOS）方法建立中国夏季降水的动力-统计预测模型，为中国夏季旱涝预测提供可能重要的影响因子和信息。

准两年振荡（TBO）是亚洲季风区海气耦合系统变化的基本特征和主要年际分量，广泛存在于亚洲季风区的各个子季风系统中。项目首先通过对季风区多种气象要素的分析，给出了亚洲夏季风系统的整体性和基本模态的主要变化特征，指出TBO可能是亚洲—太平洋夏季风系统的一种固有振荡，它从年际尺度上反映了亚洲—太平洋夏季风受热带太平洋—印度洋海温的强迫表现出明显的整体一致特征。作为东亚季风系统中一个重要组成成员，西太平洋副热带高压也具有显著的TBO信号，且近30年中TBO的变率显著增大，具有年代际尺度的变化特征。TBO不同位相下与热带海温及大气环流有较好的对应关系：在一次完整的TBO循环过程中，冬季赤道中东太平洋的类似El Niño型总是和弱东亚冬季风耦合出现，对应TBO处于显著增强期；而冬季的类似La Niña型则总是和强东亚冬季风耦合出现，TBO则处于显著减弱期。在TBO循环中，热带海洋和大气环流呈现不对称的异常分，TBO振荡在中东太平洋地区类似El Niño型发展期较类似La Niña型发展期更为显著，因此当热带海洋处于类似El Niño型发展时，在短期气候预测中需要更加关注TBO年际分量的信号。在诊断分析的基础上，进一步利用大气模式比较计划（AMIP）中的一组模拟结果，通过与观测结果对比分析东亚夏季风区TBO分量的气候特征和空间模态，检验评估了大气模式对TBO的基本模拟能力；并通过模式集合平均的模拟结果更进一步解释了ENSO与东亚季风区TBO信号的可能联系。结果发现，海温外强迫有利于东亚季风区TBO信号的振幅变化的增强；当El Niño（La Niña）事件发展时，有利于我国华北地区夏季降水偏少（多），而华南地区降水偏多（少）。