极赤温差的年(代)际变化及其对中国气候的影响

项目试图弄清极赤温差变化规律及其影响中国气候的可能途径。为此，将（1）研究极赤温差在年际和年代际尺度上的空间结构，分析不同季节极赤温差的特征，并找出不同阶段极赤温差在垂直方向上对应的环流特征及其成因；(2) 研究极赤温差与纬向平均环流的联系，分析其影响纬向平均环流的途径，寻找可能的动力学和热力学解释；(3) 分析极赤温差变化对中国气候的影响及其途径，给出概念模型，并通过数值试验加以验证。研究结果对认识全球气候和中国气候的变化具有重要的科学意义和实用价值，为我国气候异常的预测提供可能的线索。

气候变化和极端天气气候事件受到当今各国政府和公众的高度关注。本项目从极赤温差时空变化规律、形成机制、其与大气环流的联系着手，通过综合分析，初步揭示了极赤温差对中国气候变化的影响及其影响途径。所得主要结论包括：（1）年际时间尺度上，冬季极赤温差指数存在4-8a周期，可能与ENSO存在联系。从加热异常角度探讨冬季极赤温差异常的成因，水平温度平流所致加热异常居多数；夏季极赤温差指数存在准4a周期。与冬季相比，从加热异常角度探讨夏季极赤温差异常显示出更多的不确定性。极赤温差改变纬向平均环流并通过波流相互作用影响大气环流扰动从而对东亚冬、夏季气温、降水造成影响。（2）年代际时间尺度上，冬季极赤温差指数自20世纪50年代至60年代早期以及2000年以后为正异常，而在两个正异常时间段之间为负异常。极赤温差主要受极地气温变化的影响。1979年以前，极赤温差主要受海冰-反照率-气温反馈影响；1979年以后，极赤温差的变化幅度加大，受局地海冰以及输送至极地的能量影响。极赤温差通过改变经圈环流继而改变中纬度扰动异常从而对东亚冬季气温、降水造成影响。（3）基于赤道太平洋El Nino爆发早晚，发现春季爆发El Nino在近30年趋于增加。海气过程显示海平面气压分布与年代际尺度上热带和副热带之间海表温度梯度有关。海平面气压分布异常导致产生异常风，而异常风又在年际时间尺度上影响赤道地区的海温分布，最终影响El Nino爆发时间的早晚。季风区降水的准两年变化特征与El Nino的爆发时间密切相关。对春季爆发型而言，夏季中国中部干旱，但到来年夏季则湿润多雨。