热带大气角动量变化特征及对热带外大气环流异常的影响

Atmospheric Angular Momentum (AAM) is an intrinsic character of the atmospheric dynamics. Among different latitudes, tropical AAM (TAAM) has the biggest variability. The analysis of TAAM and its impact on extratropical atmospheric circulation is important for understanding the interaction of atmospheric system in a different view. The research is helpful to reveal the signal of atmospheric circulation change contained in AAM and will deepen comprehension on the regularity of atmospheric circulation variability. In the project, the statistical analysis and climatic system model simulation is combined as main approach. The features of multi-time scale, especially on inter-annual and inter-decadal scales of TAAM will be studied at first. The signals of atmospheric circulation anomaly will be detected in AAM variation in global and different latitudes. Secondly, the transfer and propagation of AAM between the tropical and extratropical will be investigated. The study will be focused on relationship between the AAM variation and atmospheric circulation anomaly. Lastly, the probable relevance between anomaly of TAAM and monsoon will be tried to be explored and the possible factor and forcing signal affecting the change of TAAM will be discussed. The research may be helpful to better understand the process of atmosphere system interaction and give a new way to find the causes of climatic anomaly.

大气角动量是大气内在动力学的基本特征之一，其中热带大气角动量具有最大的变率，研究热带大气角动量变化特征及其对热带外大气环流异常的影响，可以从另一个视角揭示大气系统的相互作用，挖掘由大气角动量表征的大气环流变化的信号，研究成果将深化对大气环流变异规律的理解和认识。本项目利用观测资料统计分析和气候系统模式模拟相结合的方法，分析热带大气角动量的多时间尺度特征，特别是年际和年代际尺度上的变化规律，检测和判识大气角动量中可能存在的大气环流异常表征信号；通过研究热带和热带外大气角动量的传输和交换过程，重点揭示热带大气角动量变化与大气环流异常的联系，阐释热带大气角动量异常与季风活动的相互关联；并通过研究地气角动量的耦合作用，探索影响热带大气角动量变化的外源强迫信号。研究成果对于揭示和理解大气动力内部相互作用过程、认识气候异常和气候变化的原因具有意义，可为研究气候异常和气候变化因子提供新的途径。

大气角动量是大气内在动力学的基本特征之一，其中热带大气角动量具有最大的变率，研究热带大气角动量变化特征及其对热带外大气环流异常的影响，对揭示大气系统的相互作用，深化对大气环流变异规律的理解和认识具有重要作用。本项目利用多种统计诊断分析方法，揭示了全球特别是热带大气角动量的多时间尺度特征以及对热带外的输送和交换过程，探索其与大气系统的可能联系，并综合分析大气角动量变化的驱动因子和机制研究。该课题的主要研究成果包括：分析热带大气角动量的多时间尺度特征，特别是年际和年代际尺度上的变化规律，检测和判识大气角动量中可能存在的大气环流异常表征信号；通过研究热带和热带外大气角动量的传输和交换过程，重点揭示热带大气角动量变化与大气环流异常的联系，阐释热带大气角动量异常与季风活动的相互关联，通过研究不同海温状态下对全球大气角动量的影响，探索海洋气温异常对大气角动量的调制作用；在初步揭示大气角动量与日长的相关关系基础上，重点探索和分析了地球自转与北半球中纬度大气系统的年代际关系和可能影响机制。通过该课题的研究，相关研究成果对于揭示和理解大气动力内部相互作用过程、认识气候异常和气候变化的原因具有意义，也可为研究气候异常和气候变化因子提供新的途径。四年来，经课题组成员的共同努力，发表和录用学术科研论文27篇，其中SCI收录论文10篇，在核心期刊上发表论文13篇。