印度洋偶极子年代际变率: ENSO强迫和内部变率

Indian Ocean Dipole (IOD), a major variability over the tropical Indian Ocean, is of significant influence on Asian Monsoon, precipitation over Asia and Australia, and ENSO variability. Previous studies of IOD mode mainly focused on its interannual variability while pay little attention on decadal time scale. Therefore, understanding the mechanisms of IOD decadal variability is a forefront issue of research on the ocean and climate. This project is aimed at evaluating the relative contributions to IOD decadal variability from the ENSO forcing and internal variability. By conducting multi-member coupled simulations where SST is restored to the observed anomalies over the eastern tropical Pacific but interactive with the atmosphere over the rest of the World Ocean, we extract the ENSO forcing and internal variability as the ensemble mean and intermember difference of these experiments. With the help of diagnostic experiments, we try to explore the mechanisms of IOD decadal variability. The implication of this project will improve the understanding of the mechanisms responsible for IOD decadal variability and will shed lights on the study of its prediction.

印度洋偶极子（IOD）是热带印度洋海温变化的主要模态，不仅对东亚季风、亚洲和澳洲等地的降水等有重要的影响，而且对ENSO有明显的调节作用。前人对IOD的研究主要集中于年际变率，而对IOD年代际变率研究较少。认识和理解IOD年代际变率的形成机制是国际海洋与气候研究的前沿科学问题。本项目将以评估ENSO强迫和内部变率对IOD年代际变率的贡献作为主线；通过将热带东太平洋SST异常固定为观测值而其余海域与大气充分耦合的实验，采用多组实验的集合平均和剩余部分代表ENSO强迫和内部变率，以此分离他们对IOD年代际变率的贡献；利用大量的诊断实验重点研究IOD年代际变率的形成机制。本项目的开展将提高对IOD年代际变率形成机理的认识，为预测IOD年代际振荡提供理论基础。

印度洋偶极子（IOD）是热带印度洋海温变化的主要模态，不仅对东亚季风、亚洲和澳洲等地的降水等有重要的影响，而且对厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）有明显的调节作用。前人对IOD的研究主要集中于年际变率，而对IOD年代际变率研究较少。认识和理解IOD年代际变率的形成机制是国际海洋与气候研究的前沿科学问题。.本项以探讨IOD年代际变率的成因、评估海盆间相互作用和海盆内海气耦合的贡献为主线，通过再分析资料分析确定IOD存在年代际变率的事实，利用热带太平洋Pacemaker实验定量评估热带太平洋强迫和局地海气相互作用引发IOD年代际变率的相对贡献及产生的动力学机理，以阐明IOD年代际变率的形成机制。.通过三年的研究，本项目基本完成了既定科学目标。证明了IOD存在显著的年代际变率（DIOD），定量揭示了热带太平洋强迫和局地海气耦合对DIOD的贡献，阐明了两类DIOD产生的动力学机理；发现了DIOD在全球变暖下发生显著的减弱，并解释了其中物理机制，构建了全球变暖影响年代际变率的动力学框架；探讨了热带北大西洋模态（NTAM）的形成机制及其对IOD的影响，完善了对跨海盆相互作用的认识。研究成果将为提高DIOD和中国降水的预报能力提供重要的理论支撑。