南太平洋副热带海温偶极子模态的形成机制及其对ENSO的影响

The important influence of the South Pacific on the regional and global climate variability is being revealed with the developing of observational technology and the increasing of observation datasets. The South Pacific Subtropical Dipole (SPSD) mode is a key mode of the sea surface temperature variability in the South Pacific. At present it is unclear for its formation mechanism and its impact on ENSO. This program will focus on these problems to clarify the main oceanic-atmospheric interaction processes responsible for SPSD and reveal its feedback to the atmospheric circulation anomalies, then investigate the formation mechanism of SPSD, through analyzing the observations during the past sixty years and some model simulations combining numerical model experiments. How does SPSD mode influence the regional climate, especially the tropical Pacific climate and ENSO, will also be explored. The study will benefit the knowledge of South Pacific climate change, and deepen the understanding of the interaction between tropical climate and subtropical climate, also provide new prediction method and predictor for ENSO forecast.

随着观测技术的发展和观测资料的增多，南太平洋对区域和全球气候的影响逐渐被揭示。然而，南太平洋副热带海温偶极子模态（SPSD）作为南太平洋的主要气候异常模态，目前对于其形成机制的研究尚不充分，SPSD对ENSO的影响也还不清楚。本项目将针对以上问题，在分析过去60多年的观测资料和模式资料的基础上，结合数值模式实验，探索研究影响SPSD模态的主要海气相互作用过程，揭示SPSD对大气环流异常的反馈作用，进而阐明SPSD模态的形成机制。在此基础上，进一步研究SPSD对区域气候的影响，特别探讨SPSD对热带太平洋气候和ENSO的影响。该研究将有利于增进我们对南太平洋气候变化的认识，加深对热带和副热带气候相互作用机理的理解，并为ENSO预测提供新的预报思路和预报因子。

南太平洋副热带偶极子模态（SPSD）是副热带南太平洋海温异常年际变化的主模态，它的形成机制及其对周边气候和ENSO的影响机理是重要的科学问题。本项目主要基于观测资料、再分析资料和数值模式实验，对SPSD模态的形成过程及其气候影响进行了详细研究，主要取得三方面的研究成果：首先指出，观测中SPSD模态的形成主要受海气热力学耦合影响，包括两个过程：风引起的潜热通量异常和云导致的短波辐射异常；当前大部分数值模式都能较好地模拟出SPSD模态。其次，给出了海温SPSD模态对大气环流的反馈机制，发现大气环流异常可以和海温SPSD模态互相促进、耦合发展。第三，揭示了SPSD模态触发ENSO的机制，并给出了热力学和动力学耦合各自的贡献，以此撰写的文章Impact of South Pacific Subtropical Dipole Mode on the Equatorial Pacific在期刊Journal of Climate发表。该项目的完成提高了对副热带南太平洋海气相互作用过程的认识，阐明了SPSD模态触发ENSO的过程和机理；项目研究成果显示SPSD模态是ENSO的潜在预报因子，将有助于提升对ENSO的预报水平。