欧亚雪盖变异及其对低纬高原降水年际变化影响研究

This project focus on the uniqueness、complexity of precipitation interannual variability in low-latitude plateau and the importance of Eurasian snow cover anomalies impacts on the whole of Asia climate, applied comprehensive research methods of mathematical statistics, diagnostics and dynamic combination of numerical simulation, analyze Eurasian snow cover、latitude-plateau precipitation spatiotemporal diversity feature in interannual temporal and the relationship between them, get the snow cover key areas effect low-latitude plateau rainfall. Diagnosis under the abnormalities of single key area of snow cover and multiple key areas combined, the land-atmosphere heat, moisture transport and anomaly distribution of atmospheric circulation and its impact on low-latitude plateau rainfall, and thus identify the key physical processes of Eurasian snow cover anomalies affecting low-latitude plateau rainfall interannual variability. Use numerical climate models to simulate the above observations facts and the dynamic diagnosis results. Integrate research result, uncover the mechanism of Eurasian snow cover anomaly and its impact on low-latitude plateau rainfall interannual variability, take snow cover in key areas as a predictor establish latitude plateau rainfall forecasting model. Research will provide a scientific basis on develope low-latitude plateau disaster prevention and mitigation plans and increasing the level of short-term climate prediction. The project will publish 3-5 research papers, assist training 1-2 graduate students.

本项目针对低纬高原降水年际变化的独特性、复杂性以及欧亚雪盖异常对整个亚洲气候影响的显著性，应用数理统计、动力诊断以及数值模拟相结合的综合研究方法，分析欧亚雪盖、低纬高原降水在年际尺度上的时空分异特征及二者的相互关系，获得影响低纬高原降水年际变化的雪盖关键区；诊断单一雪盖关键区变异和多个雪盖关键区组合式异常下，陆气系统热力状况、大气环流分布及水汽输送的异常配置及其演变特征，进而判识欧亚雪盖异常影响低纬高原区降水年际变化的关键物理过程；利用气候数值模式进行数值模拟对以上观测事实及动力诊断结果予以验证。最终，阐明欧亚雪盖变异影响低纬高原降水年际变化的机理，并以关键区雪盖作为预测因子建立低纬高原降水预测模型。研究可为提高低纬高原短期气候预测水平及制定防灾减灾预案提供科学依据。项目将发表研究论文3-5篇，协助培养硕士生1-2名。

本项目开展了欧亚雪盖变异及其对低纬高原降水年际变化影响机制研究，获得了如下结果：（1）系统揭示了欧亚雪盖时空演变特征及其与低纬高原降水异常联系的关键区。研究发现欧亚地区积雪深度及雪盖面积大部分区域呈现一致变化特征，且高纬度地区积雪深度和雪盖面积的变化较低纬度地区更加显著。欧亚地区积雪在年际尺度上具有准2a和准5a的振荡周期。在年际尺上度，影响低纬高原降水的雪盖关键区分别位于西西伯利亚区域大陆（I区）、俄罗斯西南部至中亚地区（II区）、青藏高原东南部（III区）。当I区-III区雪盖呈“+、-、+”的异常三极模分布时，低纬高原降水偏多，反之，低纬高原降水将偏少；（2）研究了大尺度环流变异（副热带高压、西部利亚高压以及季风环流）及其与前期欧亚雪盖的异常联系，获得了欧亚雪盖影响低纬高原降水年际变异的关键物理过程。当I区、III区雪盖面积增加（减少），II区雪盖面积减少（增加）时，欧亚大陆地区中-高纬度温度梯度增大（减小），中纬度西风（东风）气流异常增强，激发低纬高原北部气旋（反气旋）性环流异常，利于(不利于)北方冷空气向我国低纬高原地区输送并与孟加拉湾地区和西太副高外围输送的水汽交汇，使得我国低纬高原地区初夏降水将偏多（少）。（3）利用ECHAM6开展了雪盖关键区不同配置下对低纬高原降水年际变化影响的数值实验，获得了欧亚雪盖变异影响低纬高原降水年际变化的主要机理，建立了低纬高原初夏降水的预测模型。研究期间发表论文6篇，定稿待刊论文1篇，其中SCI杂志上发表论文4篇；协助培养硕士生4名，获得硕士学位2名，项目主持人职称晋升1次。项目完成了项目计划书中的既定研究任务及研究目标。