南海冬季海表风场的年代际变化特征和机制

The winter surface wind over South China Sea (SCS) is one of the main forces for regional sea circulation and air-sea exchange. Its variability is of significant spatial difference. The East Asian Winter Monsoon (EAWM) and the tropical Pacific (TP) are two important factors affecting the surface wind over SCS. The combined impacts of the decadal variability in EAWM and TP during the past several decades may make the decadal variability of surface wind over SCS very complicated. In this project, using EOF analysis, we will analyze the leading modes of the decadal variability of winter surface wind over SCS based on observational and reanalysis datasets. Combine with analysis of station winds around SCS, we will comprehensively investigate the spatial variation of the decadal variability between the southern and northern part of SCS. By employing statistical analysis and comparing the simulations of CMIP5 coupled models, we will further investigate the decadal variability of land-sea pressure gradient, cold surge and Borneo vortex to illustrate the mechanism of the influence of EAWM and TP on the decadal variability of winter surface wind over SCS. The implement of the relevant work would improve the understanding of regional ocean and climate change over SCS. It would be helpful in the scientific significance.

南海冬季海表风场是南海上层环流和海气交换的主要驱动力之一，其变化特征存在着明显的空间差异。东亚冬季风和热带太平洋是影响南海冬季海表风场变化的两个重要因素，在过去几十年，这两个因子都存在着显著地年代际变化特征，两者的共同作用可能会使得南海冬季海表风场的年代变化特征变得非常复杂。本项目将基于海表风场的观测和再分析资料，采用EOF等分析方法，系统研究南海冬季海表风场年代际变化的主导模态，并结合南海周边气象台站的观测数据，详细分析风场年代际变化在南海南北海域间存在的空间差异。本项目还将通过统计诊断和CMIP5耦合模式比较，探讨东亚冬季风和热带太平洋年代际变化对海陆气压梯度以及冷涌和Borneo涡旋等南海冬季重要天气系统的影响，揭示二者在南海冬季海表风场年代际变化中的作用机制。相关工作的开展，将增强我们对南海海洋和气候年代际变化过程的认识，具有重要的科学意义。

南海冬季海表风场是南海上层环流和海气交换的主要驱动力之一，其变化特征存在着明显的空间差异。东亚冬季风和热带太平洋海气系统是影响南海冬季海表风场变化的两个重要因素，在过去几十年，这两个因子都存在着显著地年代际变化特征，两者的共同作用可能会使得南海冬季海表风场的年代变化特征变得非常复杂。本项目基于不同的海表风场再分析资料，采用EOF等分析方法，系统研究南海冬季海表风场年代际变化的主导模态及其年代际变化。.结果表明，南海冬季海表风速的第一模态表现为整个海盆一致型的空间均匀变化特征，其代表了东亚冬季风对南海的影响。第二模态则表现为反气旋式环流结构的空间变化特征，其反映了ENSO对南海的影响。在过去几十年，第一模态的变化方差呈现出显著的下降，而第二模态的方差变化则不明显。这使得1970s末之后，南北海域间的风速正相关消失。这一年代际变化主要是由东亚冬季风年际变率在1970中后期的减弱引起的。对1979年前后的风场分别进行EOF分析，同样可以看出南海冬季风主导EOF模态由东亚冬季风主导的空间均匀变化转变为由ENSO主导的反气旋式空间变化，这预示着EAWM对南海冬季风影响的减弱。