太平洋年代际涛动的机理及可预测性研究

太平洋年代际涛动 （PDO, Pacific Decadal Oscillation）是气候年代际变化的主要模态之一, 不仅对海洋生态系统及渔业资源产生重要影响，而且对欧亚及北美大陆气候有重要的调节作用。认识PDO形成机理，提高对其预测能力一直是国际海洋与气候研究的前沿科学问题。本项目以海洋波动过程为切入点，通过分析最新发展的近100年来的海洋-大气再分析资料和其它历史观测资料，采用不同复杂程度的全球海-气耦合模式和区域高分辨率海-气耦合模式来系统研究海洋动力过程在PDO形成中的作用以及对PDO可预测性的影响，重点研究海洋Rossby波-西边界流调整对PDO时间尺度及大气环流的调节作用，全球变暖对PDO的调节过程及机理，海洋动力过程对PDO可预测性的影响。本项目的开展将提高对PDO形成机理和可预测性的认识，为预测PDO变异提供理论基础。

太平洋年代际涛动（PDO, Pacific Decadal Oscillation）是气候年代际变化的主要模态之一, 不仅对海洋生态系统及渔业资源产生重要影响，而且对欧亚及北美大陆气候有重要的调节作用。提高对PDO 形成机理及其可预测性的认识一直是国际海洋与气候研究的前沿科学问题。本项目围绕这一核心科学问题，以海洋动力过程及其对大气反馈为研究主线，通过分析多源海洋－大气再分析资料、现场实测资料、第五次耦合模式比较计划（CMIP5）中多模式气候变化试验数据，并结合不同复杂程度的海-气耦合模式，重点研究了PDO 形成的关键海洋动力过程及海-气耦合过程、全球变暖对PDO的调节过程及机理、海洋动力过程对气候年代际可预测性的影响。通过五年研究，本项目基本完成了既定科学目标，在太平洋西边界流动力学和中纬度多尺度海-气相互作用及气候变化等方面取得了一系列创新性成果：系统总结了太平洋西边界流及其气候效应；提出了太平洋副热带-热带经圈环流变化通过中纬度海-气反馈作用调控PDO位相转变的新机制；阐明了北太平洋中纬度冬季大气风暴轴与PDO马蹄型海温异常之间的正反馈效应；系统揭示了全球变暖对北太平洋海洋环流及气候系统的影响；指出了海洋波动过程在气候年代际可预测性中的重要作用。项目成果为深入理解全球变暖背景下区域海洋和大气如何响应并影响气候变化提供了理论基础，为提高气候年代际预测能力提供了科学支持。在Nature, Nature Climate Change, Scientific Reports, Journal of Climate, Journal of Physical Oceanography 等国际SCI 杂志上发表论文34篇，获得2015年教育部自然科学一等奖，培养12名博士研究生和12名硕士研究生，培养基金委优秀青年科学基金获得者1名。