一、课题中期总结报告（按课题分列，每个课题5000字以内）.doc

第三课题：西太平洋－东印度洋暖池海气耦合过程及其对我国气候的影响中期评估汇报 一、课题中期总结报告 研究工作的主要进展（计划任务完成情况、预期目标是否实现、所取得的突出进展等） 课题执行以来，本课题组围绕课题合同的研究目标和内容开展工作，取得了较好的成果。研究内容和预期目标的完成情况汇报如下： 首先，我们开展了太平洋、印度洋海区ARGO资料的搜集整理工作，生成了格点化的月平均三维海洋水文资料数据库。我们还搜集了美国NCEP 和ERA40的再分析资料，卫星高度计、QuikScat风应力、ISCCP海面长波和短波辐射、CMAP降雨和海面温度资料，船漂资料以及其他相关的大气海洋资料等等，并在以上资料的基础上，开展了诊断分析和数值模拟研究。综合分析了LASG/LICOM和HYCOM模式在模拟海洋环流季节内到年际时间尺度变化的能力，在此基础上开展了一系列科学研究，超额圆满地完成了预期的研究计划。主要成果和进展如下： 一、印度洋纬向模和ENSO的耦合及其与亚洲季风异常的关系： 在分析了LASG/LICOM模式模拟赤道印度洋海面振荡能力的基础上，通过对三维数值模式结果的赤道模分解，揭示了印度洋偶极子演变的长波动力学机制，指出了赤道和赤道外罗斯贝波在西边界的反射是造成印度洋偶极子结束的关键动力机制。通过比较低通滤波和没有滤波的风场所强迫的模拟环流结果，估计了海洋季节内变化经过非线性整流后产生的低频时空结构，指出印度洋偶极子的结束主要不是由季节内震荡引起的新的科学事实。 使用HYCOM模式模拟了赤道印度洋海面温度的季节内变化，结果显示，模拟结果与观测较接近。在此基础上，对各个强迫因子进行低通滤波，再分别来强迫HYCOM模式，并将结果与基准试验比较，以揭示印度洋海面温度季节内变化的热、动力学机制。分析结果指出季节内风场变化是季节内海面温度变化的主要控制机制，海面辐射通量在其次，降雨效果可以忽略不计。 鉴于淡水循环对暖池上层结构的重要影响，我们还研究了孟加拉湾淡水扩散的路径和机制，揭示了西海盆淡水羽锋面向南及离岸扩展的动力机制：前者由孟加拉湾的海盆尺度环流决定，后者由表层埃克曼输运决定。 在一些前沿的探索性领域方面，我们做了南印度洋偶极型的特征分析，印度洋海温异常对ENSO的影响，以及太-印暖池对我国降雨和季风爆发的影响等研究。分析表明，南印度洋海区海温变化的偶极型特征比赤道印度洋海温偶极型变化更加明显；西北印度洋海面温度变化与ENSO有着密切关系；印度洋一致增温（制冷），通过海气相互作用激发印度洋-西太平洋异常的Walker环流圈，加强（减弱）西太平洋副热带高压的强度，进而导致南海夏季风爆发的推迟（提早），维持（削弱）了太平洋的ENSO强度，同时还对第二年南海夏季风爆发产生影响。 另外，为了较好地开展印尼贯通流海域的研究，我们还建立了适于印度尼西亚海域复杂地形的全球海洋环流模式，将国际先进的大洋环流模式POP（Parallel Ocean Program）配置在特殊的双极点网格上，一个极点放在中国大陆，另一极点放在澳大利亚，这样就在全球模式的框架下，保证关心海域-南海和印度尼西亚贯通流海域的高分辨率（1/6 度），同时还大幅度的降低了计算时间。 我们还使用一个中等复杂程度海气耦合模式模拟研究了热带太平洋和印度洋的联系。该海气耦合模式是由一个大气环流模式ECHAM4和一个中等复杂程度的2.5层海洋模式组成，计算机程序由美国夏威夷大学王斌教授研究组提供。模式基本能比较正确地模拟出热带太平洋的ENSO事件,印度洋的偶极子现象，这为我们下一步开展海气耦合实验研究做好了准备，研究显示，太平洋ENSO对印度洋SST的影响主要集中在东南印度洋海域。 提出热力学耦合和动力学耦合对热带SST预报的重要性相当。动力学耦合和热力学耦合存在‘相消干涉’，即海气系统中动力学耦合和热力学耦合的作用在一定程度上可相互抵消，使得海气系统呈现非振荡的特征，分析了非振荡的特征对气候年际变化可预报性的影响。 暖池演变过程、特征与气候异常的关系： 研究还发现El nino和La nina对梅雨的影响并不是对称的。发生El nino事件时，梅雨降水偏多；但是当发生La nina事件时，梅雨降水量并不一定减少，有时也会偏多。热带太平洋海温基本态在七十年代末期的变化，导致了1976年前后ENSO对梅雨的不对称影响。 通过分析太-印暖池热含量变化及其与南海夏季风爆发的关系，我们发现1951-1970，南海季风爆发时间主要由印度洋季风控制；1971-1998，南海季风爆发时间主要由太平洋暖池热含量控制。两者的差异主要在于四月份青藏高原与印度洋表温梯度的逆转，前者向北，加强了印度洋季风，后者向南，削弱了印度洋季风的影响。 利用大气环流模式，通过集合模拟试验，表明近50年来（1950-2000）