20世纪90年代以来西太平洋暖池扩张与ENSO型态变异关系的研究

The western Pacific Warm Pool (WPWP) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO) that are the major thermal driver for the atmospheric deep convection in tropics and the dominant mode of tropical air-sea interaction separately, play important roles in the climate system. However, the interaction between the WPWP and ENSO on decadal time scale has not been completely investigated. Hence, based on the expansion of the WPWP in 1990s, we propose to investigate the relationship between the expansion of WPWP in 1990s and the type change of ENSO. Using data analysis and numerical simulation, we will focus on the influence of expansion of WPWP on the zonal advective feedback and thermocline feedback, and then confirm the impact of WPWP on the types change of ENSO. Whether the asymmetry of ENSO leads to the expansion of WPWP will be also investigated. So the model including the direct and indirect relationship between the expansion of WPWP and types change of ENSO will be established. Furthermore, the relation among the interdecadal Pacific Oscillation (IPO), expansion of WPWP, and the types change of ENSO warm events will be confirmed. This study has important scientific significance for better understanding of the WPWP variation and its relationship with two types of El Niños, and practical value for decadal prediction of the WPWP and ENSO.

西太平洋暖池（简称暖池）、厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）作为全球大气运动最主要的热源和热带海气相互作用的主导模态，是全球气候系统的重要组成部分。然而，目前对于年代际尺度上暖池和ENSO相互作用的研究较少。本项目拟以20世纪90年代后暖池的扩张现象为出发点，探讨其与ENSO型态变异之间的相互关系。申请人将通过资料分析、动力诊断和数值模拟相结合的方法，一方面关注暖池扩张对温跃层机制、平流反馈机制的影响，确定暖池扩张在ENSO暖事件转型中的作用；另一方面，探讨ENSO不对称性引起的剩余效应对暖池扩张的贡献，阐明其间的动力和热力过程，从直接和间接联系两方面建立暖池扩张和ENSO型态变异的物理模型，同时，厘清太平洋年代际振荡（IPO）位相转化在二者间接关系中的作用。这不仅对认识暖池变异规律、理解ENSO型态变异有重要意义，对于暖池和ENSO的年代际预测也有一定的科学意义和现实价值。

ENSO的多样性和复杂性一直是国内国际研究热点。本项目从ENSO暖事件在20世纪90年代以后越来越多的表现为中部型与同一时期西太平洋暖池表现出显著的向北扩张特点可能存在的联系出发，通过资料分析、动力诊断和模式验证系统研究了暖池年代际扩张与ENSO转型之间的关系。研究结果表明：西太平洋暖池20世纪90年代的年代际变异对于ENSO暖事件存在显著的调制作用，而ENSO暖事件的型态转化和冷事件的年代际变异对于暖池的扩张现象存在显著的反作用。进一步理清太平洋振荡IPO在暖池年代际变异和ENSO转型中的作用发现，IPO对于暖池的年代际扩张有促进作用，但是与ENSO转型的关系并不显著，因此其在暖池扩张对ENSO转型影响中的作用也不明显。通过本项目的研究，不仅加深了对于暖池变异规律、ENSO型态年代际变化的认识，同时发现了其相互作用的物理过程，建立了相应的物理模型，这对未来ENSO事件长期趋势预测有重要的科学意义。