青藏高原热力强迫影响西北太平洋热带气旋活动的机理研究

The western North Pacific (including South China Sea) is the basin with most occurrences of tropical cyclones in the world. China is one of the countries that experience most disasters associated with tropical cyclones. The world most famous Asian monsoon provides the primary large-scale background circulations for tropical cyclones that form in the western North Pacific and affect China. The thermal forcing drivers the vertical motion over Tibetan Plateau, modulates the climate and hydrological cycle in Asia and further affects the global atmospheric circulation through teleconnection. Under the background of global warming, changes in the thermal forcing of Tibetan Plateau affect the climate in East Asia and can have profound influences on tropical cyclone activity (formation frequency, prevailing tracks, intensity and structure) by affecting the large-scale background circulations. Therefore understanding of the mechanisms responsible for the influence of the thermal forcing on tropical cyclone activity is very important for improving the climate prediction and climate change projection of tropical cyclone activity over the western North Pacific. The objective of the proposed study is to study the influence of Tibetan Plateau thermal forcing and the associated variability on the tropical cyclone activity through observational analysis and numerical modeling. Our focus is on how the thermal forcing and its variability affect the background large-scale circulations for tropical cyclone activity and how the associated influences affect tropical cyclone activity.

西北太平洋（包括南海）是世界上热带气旋最活跃的海区，我国是受热带气旋灾害影响最严重的国家之一，世界上最著名的亚洲季风为影响我国的西北太平洋热带气旋活动提供了大尺度环流背景，青藏高原的热力强迫驱动高原上空空气的上升或者下沉，调控亚洲季风气候的格局和水循环过程，并通过遥相关进一步影响全球大气环流系统。全球变暖背景下高原热力强迫变化影响东亚季风，通过大尺度背景环流必将影响西北太平洋热带气旋的活动（生成频数、盛行路径和强度结构等）。因此，揭示青藏高原热力强迫影响西北太平洋热带气旋活动的机理对热带气旋的气候预测和气候变化预估具有十分重要的意义。本项目拟在观测资料分析的基础上通过数值模拟系统地研究青藏高原热力强迫及其变异对西北太平洋热带气旋活动的影响机理，重点关注青藏高原热力强迫变化对控制热带气旋活动的大尺度环流背景的影响，并进一步研究相应背景环流变化下热带气旋活动的特点。

项目主要围绕三个科学问题开展研究，这三个问题是：1）青藏高原热力强迫如何调控西北太平洋热带气旋活动？2）高原热力强迫影响西北太平洋热带气旋活动的大尺度环境背景的机理是什么？3）高原热力强迫不同时间尺度的气候变化如何影响西北太平洋热带气旋活动？按照原定研究方案，研究团队开展了多种资料的观测分析、高分辨率区域模式模拟、全球气候模式模拟和降尺度理论模式模拟等方面的工作，主要研究工作可以归纳为四个方面：1）西北太平洋热带气旋强度历史资料不确定性研究；2）热带气旋活动不同时间尺度自然变率研究；3）西北太平洋热带气旋气候变化影响因子研究；4）青藏高原热力强迫的变化机理及其影响研究。通过研究取得三个方面的重要进展：1）量化西北太平洋热带气旋活动气候变化的主要影响因子的贡献，揭示热带气旋盛行路径变化在热带气旋气候变化中的重要作用；2）证实北半球等压面坡度变化与高原感热变化之间的联系，提出高原-中纬度反馈机制；3）揭示高原热力变化影响西北太平洋热带气旋活动的机理，发现高原感热变化影响热带气旋活动的途径。在项目资助下在地学领域主流学术期刊发表高水平学术论文88篇(其中SCI72篇和中文核心16篇)。同时，注重团队建设和人才培养，项目期间培养博士11人、硕士33人，研究骨干获得国家自然科学基金优秀青年项目资助一项、江苏省优秀青年基金项目的资助一项。