热带平流层准两年振荡对南海夏季风爆发日期的影响

以前人们主要注重研究对流层的大气系统、海洋和陆地下垫面热力状况的变异对南海夏季风建立迟早的影响，而很少涉及到平流层与南海夏季风爆发的联系，所以研究时间演变较慢、规律性较强的平流层QBO与南海夏季风建立迟早的联系及其影响机制具有重要的科学意义。本项目拟利用大气环流、海表温度和OLR等资料，通过分析热带平流层QBO的演变与南海夏季风建立日期在年际、年代际变化的联系，研究热带平流层QBO影响热带低纬对流层环流和亚洲、印度洋－西太平洋区域热带低纬海、陆表面温度的过程，揭示热带平流层QBO影响南海夏季风建立迟早的物理过程及机制，为提高南海夏季风建立时间的预测水平提供理论参考依据。

在已有的相关研究工作中，人们在探讨影响南海夏季风爆发的因子时，主要关注的是对流层系统及下垫面的影响。而很少考虑平流层大气环流与南海夏季风的联系及其影响。平流层的准两年周期振荡（QBO）是平流层大气演变的一种非常显著的现象，许多的研究表明其对流层的大气环流系统有显著的影响。本课题基于ERA-40和NCEP/NCAR II再分析资料，以及OLR和SST资料，重点研究了热带平流层QBO与南海夏季风建立迟早的联系，以及热带平流层QBO影响南海夏季风建立迟早的物理过程及机制两方面内容。得到的主要结果如下：1）南海夏季风爆发时间在1993/1994出现明显的年代际变化，前期偏晚而后期偏早；纬向风QBO有周期变短、中心南移及振幅变大的趋势。2）超前南海夏季风爆发约18个月的30hPa层QBO西（东）风位相对应着季风爆发时间偏早（晚），这种关系在1970s中期以来变得愈加明显；QBO与南海夏季风爆发的联系要比ENSO与南海夏季风爆发的联系更加密切。3）纬向风QBO对南海夏季风爆发时间的影响可分为间接影响过程和直接影响过程。QBO的间接影响过程是通过以下过程完成：在南海夏季风爆发的前期，伴随纬向风QBO下传到对流层高层的散度影响对流层环流，异常环流可引起海温异常，将与QBO有关的信号存储在海温中，因此通过海温的变化来调节南海夏季风环流建立的条件，从而影响南海夏季风建立的早晚。QBO的直接影响是指其对南海夏季风爆发期间的即时调节作用。在QBO西风位相年，有正散度自平流层下传到赤道对流层高层，赤道附近对流层高层有异常的辐散、低层有异常的辐合，上升运动增强，对流活动容易发展，有利于热带辐合带向北推进，南海夏季风偏早爆发。东风位相年相反。以上结果不仅对全面理解南海夏季风建立迟早的物理因子及其机理都具有重要的理论意义，而且还可以为南海夏季风爆发的气候预测提供理论依据。