青藏高原低频振荡及其与季风相互作用的机理研究

The dynamic and thermal effects of the Tibetan Plateau exert a substantial impact on the atmospheric circulation in the Northern Hemisphere and the weather and climate in Asia. As a subsystem of the Asian monsoon, the Tibetan Plateau summer monsoon (TPSM) is closely connected to the South Asian summer monsoon (SASM) and East Asian summer monsoon (EASM). Relative to the interannual variability and decadal changes, the intraseasaonal variability of TPSM and its interaction with surrounding monsoon systems have been received little attention. This project firstly aims to reveal the basic features of low-frequency oscillation and its relationship with the onset, active and break of TPSM, based on the various observational and reanalysis datasets. On this basis, the processes of the interactions between the intraseasonal variability of TPSM and SASM and EASM will be investigated through the data diagnosis and numerical experiments by using Climate System Model. Through the implementation of this project, it is expected to obtain the physical mechanism of the interactions in intraseasonal time scale among three subsystems in Asian monsoon, and to provide a scientific basis for an in-depth understanding of the intraseasonal variability of TPSM.

青藏高原（以下简称高原）的动力热力作用对北半球大气环流和亚洲天气气候有着重要影响。高原夏季风作为亚洲季风的一个子系统，与南亚季风和东亚季风存在紧密联系。相对于年际变率和年代际变化，以往有关高原夏季风的季节内变率及其与周围季风系统相互作用的研究甚少。基于多种观测和再分析资料，本项目拟揭示高原夏季风期间低频振荡的主要特征及其与高原夏季风爆发，活跃和中断的联系。在此基础上，通过诊断分析并利用气候系统模式研究高原夏季风低频振荡与东亚季风和南亚季风相互作用的主要途径和过程。通过本项目的实施，期望揭示高原夏季风与南亚季风和东亚季风在季节内尺度上相互联系的机理，为深入理解高原夏季风季节内尺度变率提供科学依据。

青藏高原（以下简称高原）的动力热力作用对北半球大气环流和亚洲天气气候有着重要影响。高原夏季风作为亚洲季风的一个子系统，与南亚季风和东亚季风存在紧密联系。相对于年际变率和年代际变化，以往有关高原夏季风的季节内变率及其与周围季风系统相互作用的研究甚少。在本项目的资助下，围绕高原与亚洲季风区季节内振荡之间相互联系的机理，取得的主要结果总结如下：.(1).系统评估了IPCC AR5海气耦合模式对亚洲夏季风区季节内振荡的模拟能力。结果表明大部分模式还是无法描述出30-80天季节内振荡的东传特征，但基本可以抓住30-80天季节内振荡的北传特征和12-24天季节内振荡的西传特征。虽然模式都能体现相似的垂直东风切变背景场，但是很少的模式有能力模拟出位于对流中心北侧的准正压涡度中心。而且，很多模式很难重现印度洋和孟加拉湾强烈的海气相互作用。仅仅提升模式分辨率并不能有效提高季节内振荡的模拟能力，尤其是季节内振荡东传的模拟能力。.(2).利用结果(1)中模拟能力良好的气候系统模式FGOALS_s2，结合站点资料和NCEP/DOE再分析资料，分析青藏高原东部夏季降水的主要季节内振荡的结构和传播特征及其与夏季欧亚波列的关系。结果表明高原东部夏季降水在1979到2011年主要存在显著的7-20天的周期特征。高原东部夏季季节内振荡干湿位相相互转化的过程与一个Rossby波列紧密相关，该波列表现为在对流层高层巨大的气旋和反气旋异常中心从大西洋东部经高原到华南这一区域内交替发展。此外，位于大西洋东部的扰动对中纬度Rossby波列具有很大的影响，从而影响高原东部高层环流和降水变率。.c).当今模式对于模拟赤道外东传低频季节内振荡仍存在困难，引入日尺度海气相互作用过程将提高季节内振荡的模拟能力。高耦合频率（10分钟）的局地海气耦合模式（SAMIL-OMLM）能够模拟出与观测相近的周期，强度和传播方向，以及季节内尺度的海温（海温倾向）和降水的超前滞后关系，这说明日内尺度海气相互作用与正确模拟季节内振荡联系紧密。赤道外东传季节内振荡可能是由于多尺度海气相互作用引起的非对称东西海温变化所造成的。.在本项目的资助下，已正式发表（含接收）学术论文8篇，其中SCI论文5篇。