不同类型印度洋偶极子影响热带太平洋年际变化的海洋通道过程

The Indian Ocean Dipole (IOD) and El Ni?o-Southern Oscillation(ENSO) events are the strongest interannual anomalous events in the tropical Indian Ocean and Pacific Ocean, respectively. It is widely recognized that the Pacific ENSO events have global repercussions, including climate variations in the Indian Ocean. The Indian Ocean SST anomalies can influence ENSO evolution by inducing anomalous atmospheric Walker Circulation over the tropical Pacific and Indonesian Throughflow (ITF) changes. These connections are so-called "Atmospheric Bridge" and "Ocean Channel". So the forcing of IOD on tropical Pacific Ocean plays an important role in understanding Indo-Pacific air-sea interaction and the prediction of ENSO and IOD, etc. Many studies are focused on "Atmospheric bridge", and little attention is paid to the role of Indonesian Throughflow(Ocean Channel). In the prepared studies, we only discussed the forcing of a single positive IOD event on Pacific Ocean. It is still not clear how and to what extent IOD influences the circulation in the far western equatorial Pacific Ocean, and in what way they would impact the ENSO evolution through modifying the large-scale air-sea interactions over the tropical Pacific during different types of IOD events. The role of ocean channel during different types of IOD events will be studied in this project by using observational data and numerical model. The mechanism and process of ocean channel will lay the theoretical foundation to improve the predictability of ENSO and IOD.

印度洋偶极子（IOD）事件和太平洋ENSO事件分别为印度洋和太平洋最重要的海气相互作用现象，它们不仅对局地天气和气候有重要影响，也会对其他区域乃至全球气候异常造成影响。IOD对热带太平洋的影响主要通过两种方式：（1）沃克环流的变化即"大气桥"过程；（2）印度尼西亚贯穿流的变化即"海洋通道"过程。以往研究大多关注大气桥过程，而关于海洋通道过程还少见报道。本项目拟通过观测资料分析和数值模拟的方法，研究不同太平洋ENSO背景下不同位相IOD如何通过海洋通道过程影响太平洋气候年际变化的，并揭示此过程的作用和机理。认识IOD对热带太平洋的影响过程有助于深入理解印度洋-太平洋海气相互作用，也有利于提高IOD、ENSO等气候现象的预测能力，为改进IOD、ENSO可预报性提供可靠的理论基础。

印度洋偶极子事件(IOD)和太平洋厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)分别为印度洋和太平洋重要的年际气候异常事件，关于IOD和ENSO的相互作用以往研究大多局限于太平洋ENSO对印度洋的强迫，而关于IOD对太平洋ENSO的强迫的研究相对匮乏。并且过去的研究大多集中在大气桥过程上，关于海洋通道过程(即印度尼西亚贯穿流)直到近几年才被关注。 .本项目 负责人已有的研究只对1997/1998年正位相IOD事件进行了个例研究，其中还有很多问题悬而未决。本项目的主要研究内容为：针对90年代IOD事件进行个例分析认识联系IOD和ENSO的海洋过程。当IOD独立于ENSO发生时，IOD如何通过影响印尼贯穿流影响太平洋ENSO；当IOD与ENSO同时发生时，机制有何不同。 .针对项目的研究内容，融合多种观测资料（高度计资料，欧洲中心中长期天气预报的再分析逐月的表面风场和热通量，哈德莱中心海表温度数据等），结合大气物理研究所大洋环流模式LICOM，研究了90年代负位相IOD的赤道长波动力机制，结果显示LICOM海洋模式能够很好的模拟出与高度计资料观测一致的海面高度异常。使用赤道波分解方法从模式输出中提取出赤道长波，我们针对20世纪90年代三个典型的负位相印度洋偶极子（IOD）事件研究了其海面高度变化的赤道长波动力过程，结果表明在负位相印度洋偶极子事件期间存在两种负反馈过程：西边界反射和东风爆发。1998-1999年强负位相偶极子事件期间，来自西边界的持续的强上翻开尔文波结束了东印度洋的下沉异常，这些上翻开尔文波来自于中南印度洋风强迫的赤道罗斯贝波的反射；1996-1997年负位相印度洋偶极子事件与上述事件不同，东边界下沉开尔文波反射的赤道罗斯贝波在1997年初到达了西边界处，结束了那里的上翻异常。东部海盆的下沉异常一直到1997年初东风异常爆发才结束。 暗示海气耦合作用产生的负反馈过程。东边界反射的重要性首次被揭示。此研究与Yuan and Liu(2009, JPO)完整地揭示了上世纪90年代印度洋正、负位相偶极子演变的赤道长波动力机制，揭示了赤道长波在印度洋偶极子演化和预报过程中的重要性。