印度洋热带和副热带海温变化的关系及对西南区气候的影响

由于印度洋和太平洋不同纬度和不同区域海洋温度的大范围改变对亚洲季风环流和季风区气候的重要影响，使我们有可能通过研究海温变化的相互联系及其联系的可能机制，进而探讨亚洲季风环流的演变规律和气候异常的原因，由此提高亚洲季风区天气气候变化的预测预报能力。印度洋是南亚季风的发源地和流经地，海盆尺度虽然较小，但海温变化及影响极其复杂。本项目的主要目的是：利用海洋、海表风应力、大气环流、大气辐射通量、OLR、站点观测降水和温度等资料，通过资料统计分析和诊断分析方法，研究印度洋热带和副热带地区海温变化的相互联系，重点探讨印度洋热带和副热带偶极型海温变化的联系。然后根据海气相互作用理论，通过详细分析南北半球印度洋及邻近区域的大气环流异常、东南印度洋海气相互作用（SST-辐射-云负反馈过程）等，探讨海温变化相互联系的可能原因，并进一步研究海温变化的不同分布型对南亚季风环流和中国西南区气候的影响。

针对印度洋海温这一影响气候异常的重要外强迫因子，利用海温、大气环流再分析资料、站点观测资料等，通过数理统计和数值模拟方法。围绕印度洋热带和副热带海温变化特征及其相互关系，不同类型海温变化的影响等方面展开研究，得到结论（1）热带印度洋偶极海温差异（TIOD）的季节锁相在北半球夏秋季的8-10月，而南印度洋副热带偶极模（SDP）的季节锁相出现在北半球冬春季1-3月，SDP是印度洋存在的另一种更加明显的海温差异现象。（2）副热带东南印度洋（SEIO）海温变化与热带印度洋海温变化密切联系。其中，SEIO暖海温变化与赤道西印度洋的暖海温联系比较紧密，热带印度洋暖海温由阿拉伯海→赤道西印度洋→澳大利亚附近海域→SEIO逐渐发展和传播；而SEIO异常冷海温的形成过程却与北印度洋和热带印度洋海温变化的关系不大，受赤道东太平洋海温变化的影响也不明显，它似乎更多地表现为南印度洋海温变化的一种局地过程。海温变化的相互联系与热带印度洋和南印度洋热带-副热带中东部地区低层异常风场的变化有关，同时也与风-海温-云之间的负反馈过程有关。（3）TIOD正位相有利于印缅槽减弱，负位相有利于印缅槽加强。（4）相同海洋背景下不同纬向海温梯度对气候的影响与印度洋和太平洋之间海温梯度变化，以及与印度洋内部不同纬向海温梯度的变化有关。两种不同海温梯度的叠加有可能导致大气辐合辐散强度和中心位置的移动，进而影响了赤道东印度洋地区的风场变化和降水分布。（5）夏季西北太平洋异常反气旋（WNPAC）和气旋环流（WNPC）变化与热带海温变化的关系是不对称的，夏季WNPAC与El Niño成熟年冬季的赤道东太平洋的暖海温异常和El Niño衰减期春夏季印度洋海盆尺度暖海温的变化密切相关，而WNPC与热带海温变化的关系存在明显的不确定性。对比分析发现夏季赤道印度洋和太平洋之间的东西向热力差异的变化才是影响夏季WNPAC/WNPC产生和维持的最重要因子。（6）SDP就像ENSO不同位相转换的一个关键连接，其原因不仅与海气相互作用的正负反馈过程，还与热带和副热带大气环流之间的相互作用有关，特别是与异常纬向风由赤道印度洋向赤道太平洋的传播过程等有十分直接的关系，在很大程度上还与大尺度平均气流随季节的变化有关。（7）SDP对冬季中国大部分地区的气温变化有明显的影响，而对降水的影响有明显的滞后效应，对春季华北和华东地区的降水有影响。