南海海洋所印太洋环流与气候年际变化研究取得系列成果

2011-2-23 10:02 来源: 中国科学院
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  中科院南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室(LED)研究员杜岩近年来致力于印度洋、南海和西太平洋区域的大尺度海洋热力过程研究,2009年至今与合作者一起在国际SCI期刊《气候学报》(Journal of Climate)发表论文4篇,对目前印太海区研究热点提出新观点。

  2011年,杜岩作为第一作者发表的研究论文Tropical Indian Ocean Influence on Northwest Pacific Tropical Cyclones in Summer Following Strong El Niño,解决了西北太平洋台风活动年际变化的物理机制。该研究发现,在强的El Nino事件的次年,虽然局地海表温度变化很小,但西北太平洋上的热带气旋的数量显著减少。该研究指出:El Nino产生的热带印度洋增暖是引发这一事件的主因,并发现强El Nino年次年夏季印度洋海面温度暖异常通过大气Kevin波影响了西北太平洋的大气环流。一方面,反气旋式环流使西北太平洋对流减弱,不利于台风活动;另一方面,垂向风切在南海和西北太平洋作用相反,增强前者但减弱后者的台风活动。近期,日本气象学会气候预报部门在“提升海气耦合模式的长期预报国际研讨会”上对该工作给予高度评价,认为本文所论述的机制对提升季节性热带气旋预报的准确性提供了学术指导。

  之前,杜岩团队与美国夏威夷大学国际太平洋研究中心谢尚平教授的研究团队密切合作,在该研究方向发表多篇重要论文。2009和2010年,杜岩与谢尚平教授、中国海洋大学、中科院大气物理所等单位学者共同发表的Indian Ocean capacitor effect on Indo-western Pacific climate during the summer following El Nino和Decadal Shift in El Niño Influences on Indo–Western Pacific and East Asian Climate in the 1970s,提出El Niño通过印度洋影响次年夏季西太平洋及东亚气候的动力机制,指出热带印度洋的增暖起到一种电容器效应,维持着印度洋-西太平洋上空的大气异常。日本气象学会气候预报部门认为,该项研究在预报印度洋-西太平洋区域夏季气候方面具有重要的意义,揭示该区域的夏季气候异常,必须考虑到印度洋的作用,并于2010年将所提出的印度洋海盆指数与Nino指数等并列,为预报东亚长期气候变化的重要影响因子之一。

  针对上述年际气候变化研究的海洋方面,杜岩作为第一作者于2009年发表的Role of air-sea interaction in the long persistence of El Niño-induced North Indian Ocean warming一文,解释了印度洋海盆模态出现的海洋动力学机制。德国基尔大学莱布尼兹海洋研究所的Friedrich A. Schott教授在2009年发表于国际SCI期刊《地球物理学评论》(Reviews of Geophysics)的综述性论文Indian Ocean Circulation and climate variability中,对该文给予高度评价。认为该工作细致探讨和解释了El Nino事件时北印度洋的两次增暖中引发第二次增暖(海盆模态)的海洋动力学机制;同时,该工作亦被美国夏威夷大学国际太平洋研究中心2009年第二期气候通讯中Mysterious Summer Rains-How Does the Tropical Indian Ocean Affect Summer Climate of the Northwest Pacific and East Asia?一文重点推荐,认为该研究所提出的海洋动力学机制可被拓展应用至东亚和印度洋的季节性气候预报。

  

上图:强El Niño发展年夏季的西太平洋台风情况;下图:El Niño结束后次年夏季热带印度洋增暖引起西太平洋台风减少