中南半岛夏季极端降水年际变化及其与海温异常的关系研究

The variation and attribution of extreme precipitation is one of most crucial aspects on climate change. In the context of globe warming, the frequency and intensity of the regional extreme precipitation has evidently increased. The Indochina Peninsula (ICP) locates over the tropical monsoon region which is generally considered as the most sensitive area for the climate change. Due to the complex distribution of land-sea contrast, and the topography terrain, the precipitation over the ICP is significantly influenced by the large-scale sea-air interaction. In this study, based on the latest station observational data over the ICP and its surrounding area, the spatial-temporal distribution of summer extreme precipitation over the ICP is investigated by using several dynamic-statistical analysis and numerical simulation on the annual basis and clarifies the relationship between tropical SST anomalies and summer extreme precipitation. Moreover, the key SSTs region that affecting summer extreme precipitation is determined and further explore the responses of the atmospheric circulation associated with summer extreme precipitation when the SST over Equatorial Pacific and the tropical Indian Ocean is anomalous. Finally, the results will reveal the relative contributions and possible mechanisms of SSTA in different regions to interannual variation of summer extreme precipitation over the ICP. This project will provide the scientific reference for the meteorological development planning of the “Belt and Road” initiative.

极端降水变化及归因研究是当前气候变化领域的重点研究方向之一。在全球气候变暖的大背景下，区域性极端降水事件发生的频次和强度都明显增加。中南半岛位于热带季风区，是受全球气候变化影响最为敏感的区域。由于特殊的海陆分布状况，大尺度海-气相互作用可以显著影响中南半岛的降水变化。本项目将利用中南半岛及其周边地区最新的台站观测资料，综合运用动力-统计分析和数值模拟等手段，研究中南半岛夏季极端降水年际变化的时空分布特征，明晰年际尺度上热带海温场异常与夏季极端降水事件的关系，确定影响夏季极端降水的海温关键区，进一步揭示赤道太平洋、热带印度洋等海温场异常时与中南半岛夏季极端降水相关的大气环流场的响应，阐明不同区域海温异常对中南半岛夏季极端降水年际变化的可能影响机制和相对贡献，为我国气象“一带一路”发展规划提供科学参考。

中南半岛位于热带季风区，是受全球气候变化影响最为敏感的区域之一。由于特殊的海陆分布状况，大尺度海-气相互作用可以显著影响中南半岛的降水变化。在全球气候变暖的大背景下，中南半岛极端降水事件发生的频次和强度明显增加。本项目利用最新的观测资料（SA-OBSv2.0）以及多种再分析资料，研究了近30年中南半岛夏季降水年际变化的时空分布特征，发现其夏季降水占全年降水的80%，极端降水发生的频次呈逐年增加趋势。中南半岛夏季极端降水事件变化主要与热带太平洋和印度洋海温关系密切，极端降水存在阶段性变化特征，其中季风转换期降水（4-5月）变化与前期热带中东太平洋海温异常的关系最为显著。中南半岛季风转换期降水异常偏多年，西北太平洋气旋性环流异常偏强，为中南半岛带来充分的水汽输送，极端降水事件发生频次增多；在降水异常偏少年，西北太平洋反气旋性环流异常偏强，不利于水汽在中南半岛辐合，进而导致极端高温/干旱事件增多。利用德国汉堡大学的PlaSim-GCM模式设计了三组数值试验来验证热带海温关键区异常影响中南半岛夏季极端降水年际变化的物理机制。结果显示，ENSO事件与亚洲夏季风爆发早晚的协同作用是影响中南半岛夏季极端降水事件年际变化的重要原因。最终，通过观测诊断分析和数值模拟试验，揭示了热带海温异常关键区影响中南半岛夏季极端降水的物理过程并提出了相应的概念模型。该项目的研究结果为我国气象“一带一路”发展规划提供了进一步的科学参考。