热带大西洋海温与ENSO的不同位相配置关系对西北太平洋副热带高压的影响

The western North Pacific subtropical High (WNPSH) is crucial to the East Asian summer climate. The physical mechanism for the interannual variability of the WNPSH is still unclear, although wide attention has paid on it. Previous studies emphasized the roles of ENSO and its related tropical Indian Ocean sea surface temperature (SST). Their variabilities, however, are not able to fully explain the interannual variability of WNPSH. Recent studies suggested the connection between the tropical Atlantic SST and the WNPSH, but the physical process is uncertain. In these studies, they either highlighted the tropical Atlantic SST as the only factor to affecting the WNPAS, or treat the tropical Atlantic SST as a passive response to ENSO. But the interaction between tropical Atlantic SST and ENSO is ignored. Therefore, in this project, we will focus on the impacts of different configurations of tropical Atlantic SST and ENSO on the WNPSH. We will adopt the statistical, dynamical diagnosis and numerical simulation methods to analyze the spatio-temporal connection between tropical Atlantic SST and ENSO, and distinguish the different configurations between them. We will diagnose the key physical processes for the impacts of different configurations on the WNPSH, and carry out some sensitivity experiments on the key regions to quantify the contributions of different configurations. We will reveal the mechanism about the influence of the different configurations of tropical Atlantic SST and ENSO on the WNPSH, and provide a new way to understanding the interannual variability of WNPSH, which further improve our knowledge on the mechanism for the impacts of SST on the monsoon circulation.

西北太平洋副热带高压是东亚夏季旱涝最重要的影响因子，其年际变化的机理虽倍受关注但仍是研究难点。前人的研究大多强调太平洋ENSO以及与之相联系的印度洋海温的作用，但这二者的变化并不能完全解释西太副高的年际变率。最近的研究显示了热带大西洋海温与西太副高之间的显著关联，但这些研究或仅关注热带大西洋海温单独的作用，或只将热带大西洋海温作为ENSO的被动响应，都没有综合考虑二者的不同位相配置，因此仍然不能全面考量副高的变化，物理机制也不完善。基于申请人前期关于热带大西洋海温与西太副高相关联的研究，本项目将着眼于热带大西洋海温与ENSO的不同位相配置对西太副高的影响。应用数理统计、动力诊断和数值模拟相结合的研究方法，明晰热带大西洋海温异常与ENSO位相的不同配置关系，揭示不同位相配置影响西太副高的关键物理过程，补充热带海温影响西太副高的物理解释。

西北太平洋副热带高压的年际变化直接影响东亚夏季旱涝，但其变化的机理仍是研究难点。以往研究大多强调ENSO或热带大西洋海温对西太副高的单独影响，忽略了二者的相互作用。本项目着眼于热带大西洋海温与ENSO的不同位相配置对西太副高的调制作用。应用数理统计、动力诊断和数值模拟相结合的研究方法，明晰了热带大西洋海温异常与ENSO位相的不同配置关系，发现热带大西洋海温对ENSO衰减位相维持时间的作用；揭示了不同位相配置影响西太副高的物理过程，通过比较三次超强El Niño事件下西太副高的强度和演变，发现较之1982/83事件，1997/98和2015/16事件中，由于热带大西洋海温偏暖，El Niño衰减位相的维持时间短，进而西太副高的强度更强；发现热带大西洋海温异常与ENSO关系存在年代际变化，并揭示了热带大西洋气候态海温及对应风场的年代际变化是产生热带大西洋海温异常与ENSO关系年代际变化的原因。本项目研究为西太副高机理研究及东亚地区的夏季气候预测提供新的思路，进一步完善了热带海温影响季风环流的物理机制。