东亚冬季风年际变率对全球变暖的响应及其机理

Global warming may cause many significant changes in the climate system. The East Asian winter monsoon (EAWM) is a key system to weather and climate in East Asian-Western Pacific during boreal winter. The changes of EAWM, especially in its interannual variability including the patterns and magnitudes, can significantly change the occurred regions and intensity of severe weather and climate events under global warming. However, the impacts of the ongoing global warming on the interannual variability of the EAWM are unclear. Based on the model outputs provided by CMIP5, the impacts of global warming on the interannual variability of the EAWM will be investigated by comparing the RCP experiments with the historical experiments in dozens of coupled models. Meanwhile, we will further examine how the changes of mean-state warming pattern, specific humidity, and circulations affect the patterns and magnitudes of air temperature and precipitations over East Asia. Results of this study will not only improve our understanding on the changes in interannual variability of the EAWM to global warming, but also provide useful information for mitigation and adaptation to the impacts of global warming on East Asian winter climate.

全球变暖可能会引起气候系统发生许多显著的变化。东亚冬季风是影响东亚-西太平洋地区冬季气候最重要的大气环流系统，它在未来的可能变化将直接影响未来东亚地区的冬季气候，特别是冬季风年际变率（尤其是与冬季风相联系的气温、降水年际变率空间型和振幅）的变化将会显著影响未来东亚地区低温、冻雨等灾害发生的区域和强度。然而东亚冬季风的年际变率对全球变暖究竟有何种响应，其物理机制是什么，这些问题目前都不清楚。本项目拟利用多个CMIP5模式的预估试验和历史情景试验结果，揭示未来冬季风年际变率的可能变化，并通过物理诊断深入探讨全球变暖下平均态温度增暖型、大气比湿以及环流变化对东亚冬季气温和降水年际变率空间型及其振幅的可能影响，从而揭示导致这些变化的物理机制。预期研究结果不仅能够揭示东亚冬季风对全球变暖的可能响应，而且将深刻揭示这种响应的物理机制，从而为国家在减缓和适应全球变暖对冬季气候的影响方面提供有价值的参考。

东亚冬季风是影响东亚-西太平洋地区冬季气候最重要的大气环流系统，它在未来全球变暖背景下的可能变化将直接影响未来东亚地区的冬季气候，特别是冬季风年际变率，包括是与冬季风相联系的气温、降水年际变率空间型和振幅的变化。这些变化将会显著影响未来东亚地区低温、冻雨等灾害发生的区域和强度。然而目前研究对东亚冬季风的年际变率在全球变暖下的变化的研究较少。本项目着眼于未来不同增暖情景下冬季风的年际变化，通过利用CMIP5多模式集合预估结果，来研究全球变暖背景下冬季风年际变率的可能变化，从而揭示导致这些变化的物理机制。这不仅对深入理解东亚冬季风年际变化机理有重要科学意义，而且也为国家减缓和适应全球变暖对冬季气候的影响提供有价值的参考。