90年代末和70年代末中国东部夏季降水的两次年代际变化之比较和机制研究

The East Asian summer monsoon weakened after the late 1970s. " Southern flood and northern drought" pattern appeared in the East China summer rainfall pattern, with more floods in the Yangtze River valley and severe droughts in North China, which caused frequent severe climate disasters. Our recent research (Zhu et al., 2010) revealed that a new interdecadal change occurred in the East China summer rainfall pattern after the late 1990s, with decreased rainfall in the Yangtze River valley, and increased in the Huang-Huai River valley. Then, what are the similar and distinct features between the above two interdecadal changes? Do they have similar strength and spatial scale, or any common causes and underlying physical mechanisms? Though there have been many studies on the late 1970s' interdecadal changes, more investigation on the rules and mechanisms of interdecadal variation are still urgently needed owing to its high complexity and complicated interaction with the interannual variation. ..This program tries to further explore the characteristics and physical mechanisms of the late 1990s' interdecadal change,including the changes in the global and regional atmospheric circulation, sea surface temperature, and ice-snow cover, and compare it with the late 1970s' change, with the expectation to contribute to the rules, causes, and mechanisms of the interdecadal changes in the East China summer rainfall, and provide scientific basis for the prediction and projection of climate in China.

70年代末以来，东亚夏季风发生了年代际减弱，我国华北地区经受严重干旱，而长江流域多洪涝，造成了频发的重大气候灾害。申请人最新的研究揭示(Zhu et al., 2010)，90年代末，我国东部夏季降水分布型发生了一次新的年代际变化，之后长江流域降水减少，黄淮流域增加。那么，这两次年代际变化的具体表现存在哪些异同？影响范围和强度是否相似？其成因和机制又有哪些共性和差异？尽管对70年代末的年代际变化已有了很多研究，但由于年代际变化的高度复杂性及其和年际变化的复杂联系，年代际变化规律和机制研究还需要大大加强。.本项目拟进一步考察90年代末年代际变化的特征和机理，并与70年代末的变化进行对比，从全球和区域大气环流、海温及冰雪覆盖变化等方面展开深入研究，以期更好地认识我国东部夏季降水年代际变化的发生规律、成因及机理，深化我们对年代际尺度气候变化的认知，并为未来我国气候预测和预估提供科学依据。

年代际尺度的气候变化是我国气候的一个重要特征。我国东部夏季降水在70和90年代末均发生了显著的年代际变化。70年代末以来，东亚夏季风减弱，华北降水偏多，长江流域偏少。而90年代末之后长江流域降水减少，黄淮流域增加 (Zhu et al., 2010)。同时，全球平均表面气温在70年代末加速变暖，而在90年代末以后，变暖趋缓。针对上述年代际气候变化现象，我们提出了本项目的主要研究内容：两次年代际变化发生的大气环流及其下垫面特征和气候背景异同的比较、两次年代际变化的发生原因和机制的比较研究。.项目开展三年来，围绕项目任务书的主要研究内容和关键科学问题开展研究，取得的主要研究成果有：（1）利用大气环流模式开展敏感性试验，揭示了太平洋年代际振荡（PDO）对90年代末我国东部夏季降水年代际变化的重要贡献；（2）通过分析耦合模式的结果，揭示了不同位相的PDO和大西洋多年代际振荡（AMO）对我国东部夏季降水的影响；（3）评估了人类活动和年代际自然变率对两次年代际变化的相对贡献：两次年代际变化并不对称，可能是由于两个因子的作用相互叠加或者相互减弱引起的，在不同区域二者的相对贡献不同。这些研究结果有助于我们深入认识年代际气候变化的机制，并为我们进行年代际气候预测提供重要的科学依据。