黑潮延伸体区海洋中尺度涡对天气系统的影响

Based on both high resolution numerical modeling and observational data, focused in Kuroshio extension region in the North Pacific, this study is proposed to investigate the influence of Kuroshio mesoscale oceanic eddies on North Pacific weather system, especially the effect on North Pacific extreme weather event blocking and the dynamics behind. Mesoscale oceanic eddies can influence cyclogenensis and storm track through moist baroclinic instability. This dynamics will be carefully studied by considering cyclones with different amplitude, type and origin. We will further explore the influence of Kuroshio mesoscale oceanic eddies on the upstream precipitation over East Asian land area and its seasonality as well as its relationship with East Asian monsoon.

利用高分辨率的数值模式，结合观测和再分析资料，本项目拟阐明黑潮延伸体区海洋中尺度涡对北太平洋天气系统尤其是北太平洋阻塞的影响及其动力机制；深入探讨海洋中尺度涡通过潜热释放影响湿斜压不稳定从而影响副热带气旋生成和发展的具体机制，讨论不同强度、不同类别、不同源地的风暴系统对海洋中尺度涡的不同响应；研究海洋中尺度涡对东亚大陆降水的影响、季节变化及其与东亚季风之间的关系。

西边界流区是中纬度中小尺度海气相互作用最强烈的区域，是影响中纬度天气和气候系统的关键海区。虽然已有研究充分揭示了中小尺度海洋过程对大气的局地强迫，但是对中小尺度海洋过程对远程大气的作用机制目前的认识十分有限。项目围绕北太平洋的西边界流黑潮延伸体区域中小尺度海洋过程对大尺度天气系统的影响机理这一关键科学问题，进行了深入的探讨，取得了以下主要成果：（1）提出了海洋涡旋和锋面通过改变大尺度的水汽输送影响远程降雨的新机制；（2）揭示了黑潮锋面通过改变垂向次级环流影响中国东南沿海降雨的过程和机理；（3）进一步阐明了海洋涡旋和锋面通过大气湿过程潜影响大气风暴轴生成和发展的机制；（4）发展了新的AR（atmospheric river）识别和追踪算法，并被国际ARTMIP计划采用。相关研究结果在Nature Communications，Climate Dynamics，Journal of Geophysical Research等发表。该研究进一步提升了对中纬度中小尺度海气耦合与大尺度天气系统相互作用的理论认识，丰富了中纬度多尺度海气相互作用的理论框架，为提高中纬度天气系统如AR、副热带气旋和降雨的季节和季节内预测提供了理论依据。