北极边缘带海冰异常强迫对北极涛动影响机理研究

本项目以北极边缘带海冰异常强迫对北极涛动影响的机理研究为核心，利用诊断分析和数值模拟方法，研究北极海冰季节和年际时间尺度异常的空间分布特征与北极涛动变化之间的联系事实，找出北极边缘带海冰异常强迫影响北极涛动变化最显著的敏感海区。从动力学和热力学角度，研究敏感区内海-气-冰界面通量的交换过程，分析海气通量异常态的时空特征及其对局地大气环流异常影响导致北极涛动变化的物理过程。探讨海冰面积、厚度和冰流速异常强迫引起北极涛动变化的形成过程、途径和相对贡献，理解海冰异常强迫引起北极涛动异常的形成和维持机制。

海冰在海-气-冰耦合气候系统中扮演了极其重要的角色。由于海冰的高反照率和良好绝缘性质能够阻碍海-气界面热量和水汽的交换过程，海冰的变化会引起局地大气环流状况改变，大范围海冰空间分布异常甚至引起大尺度大气环流的遥响应。从局地直接的非绝热加热异常强迫角度来看，北极海冰季节和年际尺度异常强迫是导致极区大气环流变化的“强信号”。在北极地区，海冰异常变化所处的海域是北极涛动和北大西洋涛动的变化关键区，并与东亚和中国天气气候关系密切。近三年来，本项目以北极边缘带海冰异常强迫对北极涛动影响的机理研究为核心，利用诊断分析和数值模拟方法，研究北极海冰在季节和年际尺度上的时空分布特征与北极涛动变化之间的联系事实，找出了北极边缘带海冰异常强迫影响北极涛动变化最显著的敏感海区。从动力学和热力学角度，研究敏感区内海-气-冰界面通量的交换过程，分析了海气通量异常态的时空特征及其对局地大气环流异常影响导致北极涛动变化的物理过程。解释了海冰面积、厚度和冰流速异常强迫引起北极涛动变化的形成过程、途径和相对贡献，提出了海冰异常强迫引起北极涛动异常的形成和维持的物理过程。项目按原定研究计划完成，在国外的《Journal of Climate》、国内的《Advances in Atmospheric Sciences》等刊物上发表和接受发表论文5篇，另有3篇论文已完成，正在评审之中。