东亚副热带夏季风建立时间、特征及其可能机制研究

东亚副热带季风是直接影响我国旱涝的关键因子，它与热带季风相互作用，使我国东部夏季风雨带向北推进直至华北地区。东亚副热带季风作为一种区别于热带季风的概念以及东亚副热带季风区的大致范围已经被国内外同行所接受，但对其本质特征等问题学术界还存在众多的分歧。什么是东亚副热带季风？何时建立？特征如何？其关键推动力是什么？这些问题的回答将有助于我们深入认识东亚副热带季风的本质，对中国夏季旱涝预测思路也是一个新的拓展。因此，本项目拟利用最新的观测资料和最新开发的耦合气候模式FGOALS，采用诊断分析和数值模拟相结合的方法，系统分析由冬转夏过程中形成东亚副热带季风的三个分量，即LOSECOD加热型分量、高原热力作用分量和海陆风强迫分量建立时间和特征，由此揭示东亚副热带夏季风建立时间和特征；分析三个分量的相对贡献，确定东亚副热带季风的关键推动力；构建东亚副热带夏季风建立的物理模型，为我国汛期监测预测提供依据。

东亚副热带季风是直接影响我国旱涝的关键气候系统，它与热带季风相互作用，致使我国东部夏季风雨带向北推进直至华北、东北地区。东亚副热带季风作为一种有别于热带季风的概念已经被国内外同行所接受，但学术界对其建立时间、演变过程特征、本质等问题还存在众多的分歧。深入认识东亚副热带季风建立时间、演变特征及其本质，对中国汛期旱涝预测不仅具有科学理论意义，同时有很强的实际应用价值。. 本项目利用多套再分析资料及中国站点观测资料，采用诊断分析和理论推导结合数值模拟方法，系统揭示了东亚副热带季风的建立时间、建立过程及其典型阶段特征；阐明了东亚副热带季风的关键推动力；构建了东亚副热带夏季风建立的物理模型。.得到如下主要创新成果：. 1）根据经向风分量是否存在明显季节性反转特征这一季风基本定义，界定了东亚副热带季风活动典型区域；. 2）联合“热成风”原理及“热力适应”理论，推导出东亚副热带季风活动区“热—风—雨”一致变化相关关系，明确了东亚副热带夏季风环流于3月底4月初开始建立；. 3）通过对东亚－太平洋地区动力场和热力场的诊断分析，揭示了东亚副热带夏季风建立的主要驱动力。东亚-太平洋纬向海陆热力差异的季节变化引起的北半球对流层低、中、高层大尺度环流形势调整是东亚副热带夏季风环流建立的关键过程；. 4）通过对梅雨这一东亚副热带季风环流典型阶段的诊断分析，阐明了梅雨建立前后环流演变特征。指出梅雨环流形势背景可追溯至华南前汛期（东亚副热带夏季风初期），梅雨本质是东亚副热带夏季风由南向北季节性推进的结果；. 5）东亚区域“由冬入夏”风向随高度顺转呈现暖平流特征，导致低纬度热量向北输送，加强中低层“东冷西暖”的热力格局。“热力适应”过程产生的上升运动带来降水，释放潜热加热中高层，维持中高层“东冷西暖的热力格局”。此“双反馈”机制激发和维持了东亚副热带夏季风环流。