热带MJO对东亚冬季天气-气候异常的调制作用及机理研究

MJO作为热带大气环流的一个主要模态，目前成为进行"次季节"预报研究的焦点，其被认为可以填补天气预报和季节预测之间所谓的"预报缝隙"，有助于提高两周到月尺度的气候预测能力。MJO与我国的天气/气候异常有密切的联系，但目前大部分研究成果都难以在预测业务中应用。MJO主要是一个全球尺度的传播模态，目前已有相当的预报技巧，因此需要从其全球演变的角度和"天气-气候界面"上研究其对我国天气－气候的影响。.本项目将通过诊断分析并结合数值试验，从MJO全球尺度演变的角度和"天气-气候界面"上研究其演变对我国冬季天气/气候异常的调制作用，分析MJO在不同的传播位相下我国冬季温度、降水和寒潮活动的系统性变化特征；研究MJO的演变对东亚副热带和中高纬度大尺度环流的影响；揭示MJO调制我国冬季天气/气候异常的物理机制。.本项目的研究成果有望在中期预报或延伸期（10-30天）预测业务中应用。

本项目研究了热带大气季节内振荡（MJO）对我国冬季天气气候异常的影响和机理。揭示了MJO演变过程中我国冬季降水和温度异常的系统性变化特征；研究了MJO不同传播位相与东亚副热带和中高纬大气环流异常的联系，揭示了MJO调制东亚冬季降水和温度变化的物理机制；利用研究成果在国家级业务单位建立了MJO监测预测业务应用。在国内外核心期刊发表研究论文7篇，其中SCI（E）收录3篇。主要成果如下：.1）揭示了MJO不同传播位相下我国冬季降水和温度异常的系统性变化特征。MJO从印度洋向西太平洋的传播过程中，我国冬季降水和温度表现出明显的系统性变化特征。当MJO 对流位于印度洋（第2，3位相）时，我国东部地区降水概率显著增加，降水偏多，温度偏低，而MJO对流传播至西太平洋时（第6，7位相），我国东部地区降水概率减小，降水偏少，温度偏高。.2）通过分析MJO的演变对东亚副热带和中高纬度大尺度环流的影响以及数值试验，揭示了MJO调制我国冬季气候异常的物理机制。MJO对冬季温度和降水的影响通过其对热带-副热带和中高纬环流的调制，以直接和遥相关的方式实现。对热带-副热带地区而言，MJO可以调制孟加拉湾南支槽和西太平洋副热带高压，来影响来自孟加拉湾和南中国海的向北的水汽输送。当MJO位于印度洋位相时（第2，3位相），孟加拉湾南支槽加强，西太平洋副热带高压偏西偏强，加强了向东亚大陆的水汽输送，我国南方地区为水汽的辐合区。而当MJO向东传播至西太平洋位相时（第6，7位相），孟加拉湾南支槽和西太平洋副热带高压偏弱，减弱了东亚大陆的水汽输送。对中高纬，MJO向东传播的同时，中纬度地区也伴随了低频波列的东传，调制了中高纬的环流。第2和3位相时，低频波的传播造成东亚地区西低-东高的高度场分布，中亚低槽发展，有利于高纬地区冷空气的入侵，同时贝加尔湖脊和东亚大槽偏弱，导致冬季风偏弱，低纬暖湿气流易于北上与北方冷空气交汇在我国南方地区，在长江流域和华南引起强的上升运动。而当MJO位于第6，7位相时，环流形势与2，3位相相反。.（3）基于部分研究成果，设计了适合开展业务监测的MJO计算方法，初步在国家气候中心建立了MJO监测业务，监测指标可以很好得描述MJO。另外，引入了两种统计方法进行了针对MJO指数的实时预测，对预测结果的检验表明，对MJO在两周内有较好的预测技巧。