春夏季节青藏高原热源季节内振荡年际变化的形成机制研究

The effect of heat source over the Tibetan Plateau can influence the weather and climate anomalies and local energy-water circulation process in China. To explore the physical processes of many factors affecting the interannual variations in intraseasonal variability of heat source over the Tibetan Plateau helps to find out the precursory signal influencing the heat source. It is important to improve the prediction accuracy of precipitation anomaly events downstream. This project intends to use multiple datasets and numerical simulations to reveal the formation mechanism of interannual variations in intraseasonal oscillation of the heat source over the Tibetan Plateau influenced by tropical intraseasonal oscillation and intraseasonal wavetrain in the mid-latitudes during spring and summer, to find out the precursory factors that result in the intraseasonal change of heat source, to define the control role of Tibet plateau in the interactions between the tropics and mid-latitudes on the intraseasonal timescale. It aims to provide theoretical basis for improving the accuracy of extended-range forecast in China.

青藏高原的热源作用会影响我国天气气候异常和局地能量水分循环过程。探究众因子协同影响高原热源季节内变率年际变化的物理过程，有助于找出影响高原热源的前兆信号，从而提高下游地区降水异常事件的预报准确率。本项目拟通过资料诊断分析和数值模拟验证，重点揭示热带季节内振荡和中高纬低频波列协同影响高原热源季节内振荡年际变化的形成机制，发现影响春夏高原热源季节内变化的前兆因子，明确在季节内尺度热带和中高纬相互影响过程中高原所发挥的调控作用，从而为提高我国延伸期预报准确性提供理论依据。

青藏高原（以下简称高原）的热源作用会影响我国天气气候异常和局地能量水分循环过程。回顾以往的研究，对高原热源季节内变率的发生机制及其调控因子的研究不足。在本项目的资助下，围绕春夏季节高原热源季节内振荡年际变化的形成机制及其影响，取得的主要结果总结如下：.（1）获得了由台站观测资料估算的高原最新逐日地表感热通量数据集。该数据集根据中国气象局提供的逐六小时10米风速和地表温度，以及逐日的平均气温、最高气温、最低气温、10米最大风速、降水量和平均地表气压计算得到。采用最先进的边界层参数化方案，考虑了体传热系数的日变化来估计逐日的地表感热通量。它是最连续且最长（1951-2019年）的由台站资料（高原上293个气象站）估算出的地表感热通量数据集，具有较高的可信度，为青藏高原非绝热加热/冷却的多时间尺度变化及其远程影响研究提供了数据基础。.（2）揭示了高原春季地表感热和夏季大气热源季节内振荡特征及其发生机制。利用（1）中最新地表感热数据，得到高原中东部春季地表感热的主要周期是7-20天，其准双周振荡主导模态为单极型。当高层Rossby波列向东传播时，一个异常的辐合中心移动至高原中东部，导致该区域强烈的下沉气流伴随云量减少。由此产生的向下短波辐射输入增加和土壤干燥条件有利于准双周振荡进入正相位。基于JRA55逐日再分析资料，计算高原及其周边地区夏季大气视热源，发现其主要周期也为准双周，并且其前3个主导模态反映了不同的独立传播特征。.（3）揭示了青藏—伊朗高原（TIP）对北半球夏季季节内振荡的调制机制。基于控制试验和6个敏感性试验的对比分析，发现TIP地表感热或地形的缺失所造成的平均态的变化不利于对流中心以北正压涡度和行星边界层水汽辐合的形成，从而阻碍了BSISO的向北传播。青藏高原在BSISO向北传播中起着决定性作用。.在本项目的资助下，已正式发表学术论文9篇，其中SCI论文8篇。