副热带东南印度洋年代变异及其气候效应

The subtropical southeast Indian Ocean exhibits prominent oceanic variability, exerting important impacts on the regional/global climate and environment. Yet this region is rarely investigated, and therefore many important scientific questions are to be answered. This project aims to investigate characteristics and mechanisms of decadal oceanic variability of this region, underscoring the key processes causing sea surface height (SSH) and temperature (SST) variations, and explore its climate impact. We combine data analysis, ocean model experiments, and atmospheric model experiments. Observational, reanalysis, and model data sets will be analyzed and compared to reveal the primary spatial-temporal characteristics of SSH and SST decadal variabilities and clarify their relationship with major climate modes. Then, ocean model experiments will be utilized to evaluate the contributions of different processes, particularly the "ocean channel" and "atmospheric bridge" effects of the Pacific Decadal Oscillation (PDO) and local forcing processes within the Indian Ocean. Finally, atmospheric model experiments will be used to examine the effect of SST variability on regional atmospheric circulation and rainfall, and decadal air-sea interaction processes will be discussed. The effort of this project is helpful for improving our understanding and prediction of the ocean dynamics, climate change, and marine disasters of this region.

副热带东南印度洋呈现强烈的海洋变异，对区域和全球气候环境产生重要影响。但学界对此区域研究较少，许多重要的科学问题亟待解决。本课题关注副热带东南印度洋年代海洋变异的特征和机理，重点研究调控海表面高度（SSH）和温度（SST）年代变异关键物理过程，并探讨其气候响应。本课题拟采用资料分析、海洋模式实验、大气模式实验三者相结合的技术路线。先通过分析多种观测、同化、模式资料得出该区域SSH和SST年代变异的主要时空特征，弄清其与各种气候模态的关系；再通过海洋模式实验分解不同物理过程的贡献，特别是太平洋年代震荡（PDO）分别由"海洋通道"和"大气桥"施加的强迫作用以及印度洋局地大气海洋过程的作用；进而通过大气模式实验研究SST变异对大气环流和降水分布的影响，并探讨该区域年代尺度海气相互作用的关键过程和主要特征。本课题将有助于提升我们对区域海洋动力过程、气候变化、海洋灾害的认识水平和预报能力。

副热带东南印度洋的海平面和海温年代际变异强烈，对澳洲西部居民及当地气候和生态环境产生了深刻影响，与当前全球气候环境变化密切联系并扮演独特的角色。副热带东南印度洋海平面和海温的年代际变化机理是亟待解决的前沿科学问题。本项目围绕“副热带东南印度洋年代际变异及其气候效应”这一主题开展了系统深入的研究，在海温和海平面变化特征、物理机制和气候环境影响等方面取得了一系列原创性成果。主要科学发现包括：1）系统揭示副热带东南印度洋年代际海平面变化特征与机理，指明了海洋次表层盐度的重要作用；2）揭示了副热带东南印度洋SST年代际变异主要机理，探明关键海-气相互作用过程，阐明其对区域大气环流和降水分布的影响；3）发现并证实了副热带东南印度洋存在独立的海表面盐度极大值区，并阐明其形成机理。本项目圆满完成了工作计划，达成了研究目标，共发表SCI论文10篇。这些成果显著提升了该区域海温、盐度和海平面年代际变异机理及海-气相互作用过程的科学认识，有助于提高对该区域海洋和气候状态的预测水平。成果具有较高学术价值和影响。