青藏高原积雪异常对热带印度洋偶极子影响研究

Indian Ocean Dipole (IOD) is an important tropical climate mode influencing climate variations in the countries not only surrounding Indian Ocean but also East Asia. The study aims to understand impacts of Tibetan Plateau snow on IOD in order to improve the seasonal predictions of IOD and the related climate variations. The hypothesis is that extra spring snow in the Tibetan Plateau can weaken the land-sea thermal contrast and Indian summer monsoons. The weakened monsoons are often related to the equatorial easterly anomalies that may trigger the occurrence of negative IOD via the tropical air-sea coupling. Therefore, there may exist a significant negative relationship between the spring snow anomalies in the Tibetan Plateau and IOD. Considering the influences of IOD on the Tibetan Plateau winter snow, this study may help to explain the quasi-biennial oscillation of IOD. Meanwhile, it may also enhance the understanding of ocean-land-atmosphere interaction in Asia.

热带印度洋偶极子（IOD）不仅对印度洋周边国家也对我国和东亚其他国家的气候有着重要的影响。本项目将采用观测资料和东京大学大气海洋耦合模式，揭示青藏高原积雪对IOD的影响，以提高IOD及其影响地区的季节性气候预报准确率。本研究的主要假设是青藏高原地区春季积雪和IOD之间存在有意义的负相关：春季高原积雪增加能降低印度季风区海陆热力差异而减小印度夏季风强度，减弱的印度夏季风能引起跨赤道偏东风减弱，而后者可能通过赤道地区的海气耦合相互作用引发负相位IOD。结合申请人前期研究，即正位相IOD能提高冬季青藏高原地区积雪，因此本项目有助于弄清IOD和青藏高原积雪之间的可能的相互作用，为IOD的准两年振荡特征的解释提供依据。同时，本项目也有助于加深对亚洲地区海－陆－气相互作用的理解。

热带印度洋偶极子（IOD）对全球气候变动有重要的影响，加深对IOD触发机制的理解，有助于提高IOD和全球气候变动的预报技巧。本项目通过观测，再分析和CMIP5模式资料，揭示4月青藏高原地区和欧亚大陆中部积雪异常对随后IOD发生发展的影响及其路径。上述地区四月积雪增多时，四五两月欧亚大陆中部和青藏高原地区地表气温显著低于气候态，高原及其南侧地区出现异常下沉气流，孟加拉湾夏季风爆发日期推迟且强度减弱。因此印度洋地区ITCZ从赤道东印度洋向孟加拉湾地区的北进推迟，导致赤道东印度洋降水增加。后者可通过局地海气耦合作用，激发负位相的IOD。. 本结果表明青藏高原地区和欧亚大陆四月积雪异常可作为IOD的前期因子，如果耦合模式能再现此种关系，在耦合模式中同化春季积雪异常信号，可提高IOD的季节预报技巧。本项目检验目前国际上主流的CMIP5耦合模式的历史试验资料，结果表明由于大部分CMIP5耦合模式不能很好的模拟亚洲季风的气候态及年际变动，因此无法模拟四月青藏高原和欧亚大陆中部积雪异常对孟加拉湾季风的影响，导致无法再现观测到的积雪与IOD的关系。. 以往的研究表明IOD能影响青藏高原初冬的积雪；正位相IOD导致青藏高原初冬积雪增加，反之亦然。结合本项目的结果，IOD与青藏高原积雪间存在可能的相互作用，即正位相IOD导致青藏高原初冬积雪增加，此积雪异常维持到次年4月，引起负位相的IOD。因此本项目有助于通过海－陆－气间的相互作用，解释IOD的准两年振荡，加深我们对IOD及亚洲气候变动的了解。