东亚-西太平洋夏季风季节内与年际尺度变率的调制作用及其对季风可预测性的影响

The modulation between intraseasonal variability (ISV) and interannual variability (IAV) of monsoon plays an important part in anomaly and its predictability of short-range climate, but modulating method of these two different scales and possible influences of the modulation remain controversial issues, and previous studies mainly narrow their interests to qualitative analyses on the related problems about South Asian monsoon. In this project, focusing on the East Asian-Western Pacific summer monsoon, we will quantitatively diagnose the interaction between ISV and IAV of monsoon from the dynamical point of view, and then explore its relation with external forcings. Further, the impacts of different interactions on seasonal climate predictability will be examined by observational analyses and modeling experiments. Also, based on a comparison between the seasonal reforecast experiments from the second-generation seasonal forecast model of National Climate Center and similar results from the models in European ENSEMBLES project, the model dependence of seasonal predictability under different modulations between ISV and IAV are examined. This study will promote our awareness of the conncections among multi-sclale variations of the East Asian-Western Pacific summer monsoon, and provide some references for us to fully understand the seasonal predictability of East Asian monsoon climate.

季风季节内变率（ISV）和年际变率（IAV）的调制对短期气候异常及其可预测性有重要影响，但目前研究对两种不同尺度变率的调制方式及可能影响的认识存在很大争议，而且已有工作大多局限于对南亚季风在有关问题上的定性认识。鉴于这种情况，本项目以东亚-西太平洋夏季风为研究对象，首先从动力学上对夏季风ISV和IAV的调制作用进行定量诊断，并探讨其与外源变化的关系，进而结合观测分析和模式预测试验考查ISV和IAV不同调制作用对季节气候可预测性的影响；同时，项目将对比国家气候中心第二代季节气候预测模式和欧洲ENSEMBLES计划的季节回报试验结果，探讨ISV和IAV不同调制作用下的季节气候可预测性对模式的依赖程度。本研究有助于我们更好的认识东亚-西太平洋夏季风多尺度变率间的相互关联，并为更全面理解东亚季风气候的季节可预测性提供一定参考。

季风季节内变率和年际变率的相互调制对短期气候异常及其可预测性有重要影响，但已有研究对两种不同尺度变率的联系方式及可能影响的认识存在争议，而且相关工作大都是定性认识，缺少定量评估。在这种研究背景下，本项目从动力学上诊断了东亚-西太平洋夏季风的季节内变率与年际变率调制作用的表现特征及贡献因素，并利用观测再分析资料和动力模式回报试验结果探讨了两种变率的不同程度调制作用对季节气候可预测性的影响。. 项目所取得重要结果如下：（1）从动力角度诊断了东亚-西太平洋夏季风区域季节尺度平均动能和季节内尺度扰动动能的相互作用，指出了平均流切变引起的扰动动能变化是两种尺度相互作用项的主要贡献因子，其与大尺度环流和海温异常有密切联系；（2）模式是否能合理刻画季节平均和季节内扰动的相互作用、以及相互作用强度与大尺度环流和海温的关系，一定程度上会影响模式中夏季风的季节可预测性；（3）相较于单模式存在的明显误差，多模式集合平均结果可以合理预测夏季风平均动能和扰动动能的相互作用、以及这种相互作用与季节内变率活动强度、季节平均态、大尺度环流和海温异常等的联系；（4）东亚–西太平洋夏季风区，平均动能和季节内尺度扰动动能的相互作用的增强通常对应着季风季节可预测性的提高，而其减弱则对应着季节可预测性的降低。. 本研究通过定性分析和定量评估相结合的方式揭示了东亚-西太平洋夏季风的季节内变率和年际尺度变率间的相互关联，为深刻理解东亚季风气候的多尺度变率相互作用、季节可预测性的影响因子等提供了一定启发。