青藏高原地-气耦合过程和海洋对区域能量和水分循环及全球气候的协同影响

The Tibetan Plateau exerts strong impacts on regional and global weather and climate. This project will integrate, coordinate, and widen the studies of the 5th Aspect (Mechanism of the Influence of the Land-air Coupling Processes over the Tibetan Plateau on Regional and Global Energy and Water Cycle) and 7th Aspect (The Synergistic Impacts on Global Climate of Ocean and the Land-air Coupling System over the Tibetan Plateau) of the NSFC Major Research Plan “Variation of the Land-air Coupling System over the Tibetan Plateau and Its Global Climate Impact”, aiming at promoting the research outcomes. Based on the current progresses of these two Aspects, the project will further investigate the characteristics and controlling factors of the temporal and spatial variations of the thermal forcing over the Tibetan Plateau, reveal the relation between ocean forcing and the heat sources over the Tibetan Plateau from seasonal to decadal time-scales; study the roles of transient processes in regulating the synergistic influence on global climate of the Plateau and land-air-sea interaction, reveal the source and propagation path of the intraseasonal oscillations (1-20 and 30-60 days) over the Tibetan Plateau and the process and mechanism of the remote ocean forcing on the onset course of the Asian summer monsoon; and study the contribution of the northern and southern hemispheric annular modes to the atmospheric heat source over the Tibetan Plateau and the related processes, reveal the influence mechanism of the Tibetan Plateau heating on stationary waves and large-scale circulation. By doing so, this project will reveal the influence processes of transient processes and ocean activities on the heat source over the Plateau and its variability, and the status and mechanism of the synergistic influence of the Plateau and ocean on Asian monsoon and global climate.

青藏高原对区域和全球的天气气候有重要影响。本项目将围绕重大研究计划的第5方向“青藏高原地-气耦合过程影响全球及区域能量和水分循环的机制”和第7方向“青藏高原地-气耦合系统和海洋对全球气候的协同影响”，集成、协调和拓广研究内容，提升研究成果。拟在集成现有研究的基础上，进一步研究青藏高原热力强迫的时空变化特征及其主要控制因子，揭示海洋强迫与高原热源之间在季节变化-年代际变化上的关系；研究瞬变过程在青藏高原和海陆气相互作用协同影响全球气候中的作用，阐明高原季节内振荡（10-20天和30-60天）的起源和主要传播路径以及海洋遥强迫影响亚洲夏季风爆发进程的机理；研究南、北半球环状模异常对青藏高原大气热源变率的贡献及其物理过程，揭示青藏高原加热对定常波和大尺度环流的影响机制。由此揭示瞬变过程和海洋活动影响青藏高原热源及其变化特征的物理过程，揭示青藏高原和海洋协同影响亚洲季风和全球气候的规律和机制。

集成现有成果，进一步开展了青藏高原地-气耦合过程和海洋对区域能量和水分循环及全球气候的协同影响的研究，在如下3个方面取得显著进展。.阐明青藏高原大气热源及其变化的主要控制因子。揭示高原不同海拔地表感热的年际和年代际变化的主导因子；发现在年际尺度上，三四/五月份高原热力强迫主要由北大西洋/印度洋海盆一致模控制；高原夏季风季节内变率主要周期为准双周，与夏季北极涛动有超前滞后的关系；揭示青藏高原增温减缓未出现的原因及持续增温是局地性辐射增温强化与区域性动力增暖相叠加的结果；揭示高原不同强度降水和不同类型降水时的独特的云垂直结构；发现春季南北半球环状模通过大气遥相关和印度洋海气相互作用影响夏季高原积雪机理。.揭示瞬变过程，高原和海洋协同影响气候变化的机理。揭示冬季中高纬瞬变波活动与ENSO影响高原西部降水年际变率的机理和定量贡献；发现ENSO发展/衰减年，东亚地区环流由高原热源/海温的反馈/直接效应主导。提出北半球夏季风年际协同变化的主模态受到ENSO季节演变及其引起的热带印度洋海温异常的调控，揭示印度洋海气相互作用对青藏伊朗高原夏季热力强迫影响季风的反馈作用。还揭示青藏高原地表位涡密度强迫激发中国东部冬季激烈天气发生的一种新机制。.揭示基本气流、青藏高原定常波和环流异常的相互反馈及其对气候的影响。揭示年际尺度上高原加热通过其上垂直运动对北半球行星波亚洲-太平洋涛动的影响；揭示了全球变暖导致北极放大效应对东亚冬季气温变率“两极化”的可能原因；发现高原春季地表热源/冬季积雪在年代际和年际尺度上影响东亚夏季降水“三极型”模态/印度夏季风降水；揭示春夏青藏高原热源对印度洋和北太平洋海温异常的影响；从中纬度-热带环流共同影响的角度解释了2018年南海夏季风爆发异常推迟的原因。.另外通过青藏高原所观测平台和CMIP6平台建立了高原观测数据集和青藏高原试验模拟数据集，为青藏高原影响季风研究提供支撑。