热带太平洋对印度洋偶极子事件可预报性的影响及其动力学机制研究

The project will explore the effects of tropical Pacific Ocean on the Indian Ocean Dipole (IOD) predictability from the view of initial error growth. In particular, the project will reveal the summer predictability barrier phenomenon of IOD events and analyze the dominant dynamic and thermodynamic factors that induce the summer predictability barrier. The project also studies the spatial patterns of initial errors in the tropical Pacific Ocean that induce the largest prediction uncertainties of IOD events, as well as its physical mechanisms of development. Then the sensitive areas of IOD predictions in the tropical Pacific Ocean will be identified and used to effectively weaken the summer predictability barrier and improve the forecast skill of IOD events. The studies of these problems are not only favorable for ascertaining the role of tropical Pacific Ocean on the IOD predictability, but also provide theoretical basis for conducting targeted observations in tropical oceans and improving the forecast skill of IOD events.

本项目拟从初始误差增长角度探讨热带太平洋对印度洋偶极子（IOD）事件可预报性的影响，揭示IOD事件的夏季预报障碍现象，分析导致IOD事件夏季预报障碍现象的主要动力和热力因子；探讨热带太平洋上导致IOD事件最大预报结果不确定性的初始误差的空间模态及其演变机制；识别IOD事件预测在热带太平洋上的初值敏感区，并将其有效应用于减弱IOD事件的夏季预报障碍现象、提高预报技巧。这些问题的研究，不仅有助于我们弄清热带太平洋在IOD事件可预报性中的作用，而且为如何在热带海洋实施目标观测、提高IOD事件的预报技巧提供科学依据。

印度洋偶极子（IOD）预报技巧较低，如何提高IOD的预报技巧是海洋科学研究的热点。本项目从初始误差增长角度探讨了印太海区初始海温误差对IOD事件可预报性的影响。热带印度洋的初始海温误差最容易导致IOD事件发生冬季预报障碍（WPB）和夏季预报障碍（SPB）。最容易导致IOD发生WPB和SPB的初始误差在热带印度洋都表现为东-西偶极子模态。而热带太平洋上初始海温误差最容易导致IOD发生SPB现象。最容易导致SPB的初始误差在热带太平洋主要表现为次表层的东-西偶极子模态。在此基础上进一步探讨了预报障碍发生的物理机制。此外，项目还研究确定了IOD在热带印太海区上的目标观测敏感区，指出热带印太海区上最容易导致SPB发生的初始海温误差的大值区是IOD预测的目标观测敏感区。相比热带印度洋上的目标观测敏感区，IOD在夏季的预报误差对热带太平洋敏感区的初始海温误差更加敏感，即如果优先在热带太平洋敏感区内增加观测，可以有效减小夏季的预报误差，从而提高IOD事件的预报技巧。最后，项目也探讨了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）对IOD可预报性的影响，指出ENSO的存在有利于提高IOD事件发生的预报技巧，厄尔尼诺（El Niño）的存在加强了SPB的强度。上述研究为如何在热带海洋实施目标观测、提高IOD事件的预报技巧提供了理论依据。