海洋热状况与西北太平洋热带气旋活动年际关系的年代际跃变及机理研究

As the main forcing of the atmospheric lower boundary, the ocean thermal condition (OTC) plays a very important role in tropical cyclone (TC) activity over the western North Pacific (WNP). So far, most of previous studies related to this issue have paid attention to the impacts of one key factor associated with the OTC on the interannual variability of WNP TCs. This project would focus on the interdecadal shift of the relationship between the OTCs and the interannual variability of TCs from the perspective of joint impacts of global OTCs. First, we will identify the key regions where the OTC has significant effect on the interannual variability of WNP TCs and the related interdecadal shift of their impacts. Second, we will find out the characteristics of TC activity and the OTC variability and the different responses of the large-scale thermodynamic and dynamical conditions that control TC activity to the SST forcing in the key region before and after the interdecadal shift. Third, based on both data analysis and numerical model experiments, we will estimate the individual and joint contributions of OTC factors to the WNP TC activity on both interannual and decadal time scales and reveal the physical mechanism associated with the interdecadal shift. Finally, based on the above studies, we will reach conceptual model. The successful implement of this project would help to deepen our understanding of the control and variability of WNP TC activity and provide more physically based seasonal prediction of TCs.

海洋热状况, 作为最主要的大气下边界强迫源, 对西北太平洋热带气旋（TC）活动具有极其重要的影响。目前国内外对此课题的研究大多着眼于某关键区海洋热状况因子在年际尺度上对TC活动的影响。本项目拟从全球海洋热状况协同作用的角度，以海洋热状况与TC活动年际关系的年代际跃变作为切入点，系统考察显著影响西太平洋TC年际变化的关键海区及其与TC活动相关关系的年代际跃变, 揭示年代际跃变发生前后TC活动、海洋热状况演变及调控TC活动的大尺度局地热动力条件的主要特征，利用动力诊断和模拟分析评估各关键区海洋热状况因子在跃变前后的相对贡献和协同作用，揭示海洋热状况与TC活动的年际关系发生年代际跃变的动力学机理，并在此基础上，提出相应的物理概念模型。项目的成功实施将加深对西北太平洋TC活动影响机理的认识，为提高TC短期气候预测水平提供一定的理论依据。

海洋热状况, 作为最主要的大气下边界强迫源, 对西北太平洋热带气旋（TC）季节活动具有极其重要的影响。本项目以海洋热状况与TC活动年际关系的年代际跃变作为切入点，通过资料分析、动力诊断和数值模拟相结合的方法，系统考察印度洋、太平洋和大西洋关键区海温因子与TC活动年际关系的年代际变化, 揭示年代际跃变发生前后调控TC活动的大尺度局地热动力条件的主要特征，评估各海洋热状况因子（尤其是海表温度）在跃变后的相对贡献和协同作用，从而进一步揭示海洋热状况与TC活动的年际关系发生年代际跃变的动力学机理，并在此基础上，提出相应的物理概念模型，研制TC短期气候预测技术。截止2017年底共发表相关的研究论文13篇，其中10篇为SCI期刊收录，8篇发表在美国高影响因子（IF≥4.0）的权威学术刊物上（包括JC，CD，GRL）。项目不仅按预期目标完成研究任务，而且将项目研究成果进行转化，成功研制了西北太平洋TC季节活动的动力-统计预测技术。项目的主要研究成果归纳如下：1. 明确了年代际跃变前后西北太平洋热带气旋、海洋热状况自身没有明显的跃变，但局地热动力条件响应具有明显不同的特征；2.利用回归分析和数值模拟，评估了各关键区海温在西北太平洋年际和年代际变化中的相对贡献和协同作用；3.结合个例分析，研究了超强El Niño不同位相海洋热状况因子对西北太平洋TC活动的影响；4. 通过动力诊断和数值模拟，揭示了海洋热状况与TC活动的年际关系发生年代际跃变的内在物理机理；5.基于上述理论研究，结合国内外最新研究成果，研制了新的台风动力-统计预测技术。本项目的研究成果不仅加深人们对西北太平洋TC活动影响机理的认识，也为提高TC短期气候预测水平和监测预报水平提供科学的理论依据。