孟加拉湾障碍层年际变化及形成机理

The Bay of Bengal (BOB) is a key region for inducing climate disasters of China. The barrier layer (BL) plays an important role on the processes of air-sea interaction in this region. At present, seldom is known about the interannual variability of BL and its local feedbacks in the region. In this project, the interannual variability of the spatial distribution of low-salinity water and BL in the BOB are studied using Argo data and historical hydrographic data. The forcing mechanisms of BL interannual variability in the BOB, including the local factors and the equatorial remote forcing, are further explored by satellite remote-sensing data combined with a numerical model. Then, the impact of cross-equatorial transport of low-salinity water from BOB on the interannual variability of mixed layer salinity and BL in eastern equatorial Indian Ocean (EEIO) is investigated. Local sea-air coupled process induced by interannual variability of BL in the BOB and EEIO and its relationship to the evolution of Indian Ocean dipole (IOD) event are further elucidated using moored buoy measurements from Indian Ocean observing system (IndOOS) and other observations. The academic achievements of this project will help to improve the knowledge of sea-air interaction in the BOB, and promote the understanding of impacts from variations of thermodynamic structure of the BOB on the South Asian monsoon.

孟加拉湾是影响我国气候灾害的关键海域，障碍层对该海域的海气相互作用过程有重要的调控作用。目前对该海域障碍层年际变化及其局地反馈的认识较为不足。本项目拟利用Argo资料及历史水文资料，分析孟加拉湾低盐水和障碍层空间分布的年际变化特征，进而结合卫星遥感资料与数值模式阐明湾内局地因素及赤道遥强迫影响湾内障碍层变化的可能机制。然后，探讨孟加拉湾低盐水的跨赤道输送对赤道东印度洋混合层盐度及障碍层的年际变化的作用，并进一步利用印度洋海洋观测系统（IndOOS）的浮标资料及其他观测资料揭示孟加拉湾及赤道东印度洋障碍层的异常变化所导致的局地海洋-大气耦合过程及其与印度洋偶极子(IOD)事件的联系。本项目研究成果，有望加深对该海域海气相互作用的认识，并有助于促进关于孟加拉湾热力结构变异对南亚季风系统影响的理解。

孟加拉湾是影响我国气候灾害的关键海域之一。鉴于目前对该海域障碍层年际变化及其局地反馈的认识较为不足，本项目利用最新盐度卫星遥感资料及Argo等历史水文资料，分析了孟加拉湾海表盐度变化特征，研究了孟加拉湾及热带东南印度洋障碍层的年际变化及其海气反馈机理，还探讨了正、负IOD事件的不对称性对我国华南秋季降水的影响。本课题的研究立足于各种历史和公开范畴海洋水文和气象资料的分析，主要成果为科学论文。本课题的主要学术贡献在于：. （1）将近年刚发展起来的盐度卫星遥感手段应用于孟加拉湾这类边缘海的研究，系统评估了孟加拉湾Aquarius遥感盐度的质量，并利用这套盐度遥感资料结合其他实测盐度资料发现了2012年春季孟加拉湾出现极端淡化现象。该研究成果具有重要的科学意义，对卫星遥感盐度技术在边缘海的应用研究起推动作用；. （2）指出东南印度洋障碍层年际变化与IOD事件紧密相关，且滞后IOD事件1个月的观测事实，阐明了pIOD和nIOD事件期间障碍层变异的形成机制，并揭示了障碍层厚度变化对pIOD事件有正反馈作用；. （3）利用实测数据证实了温跃层—温度反馈是IOD skewness形成的关键因子，揭示了非线性动力加热项有助于放大IOD skewness，指出海表温度冷距平大到一定幅度以后，海气负反馈作用随着海表温度冷距平幅度的增大而增强，因此海表温度—云—辐射并非IOD skewness形成的原因，并提出了障碍层的变化对IOD skewness的幅度有放大作用；. （4）发现了正、负IOD事件（pIOD、nIOD）对华南秋季降水的影响具有不对称性特征，并解释了华南降水对IOD事件正、负相位不对称性响应的动力机制，该研究还发现了pIOD夏季指数对同年华南秋季降水变化有指示作用，这为我国气候预测提供了有价值的线索。