《热带和中高纬季节内振荡的动力机理及延伸期预报方法研究》

我国是世界上受气象灾害影响较严重的国家之一。据统计,每年因气象灾害造成的经济损失相当于我国生产总值的1%~3%。在影响我国的气象灾害中,80%左右是由大范围、超过天气时间尺度(3~5天)的持续性异常天气气候过程所引起,这些过程包括洪涝、干旱、高温热浪、低温冷害、雨雪冰冻等。

项目预期目标是:揭示热带和中高纬季节内振荡的动力机理;建立和改善延伸期预报动力和统计模式,有效提高我国10~30天延伸期预报能力;培养一支低频气候动力学和延伸期预报领域的中青年骨干队伍。提供更加准确的延伸期预报,对提高全社会防御灾害的能力和水平,较大程度地保护人民生命财产的安全,促进经济发展和社会进步具有重要作用。

创新性研究并深入理解了热带低频振荡(MJO)的触发和东传的物理机制。揭示了DYNAMO外场观测期间MJO触发的物理机制,颠覆了传统的高层大气环航模对MJO触发的理论。基于观测数据和目前全世界较先进的27个全球大气环流模式输出资料,运用水汽模态理论框架研究了MJO东传机制,提出了垂直MSE平流造成MJO东传的新机制,并揭示了MJO东传过程中Rossby波和Kelvin波的相对贡献

创新性完成热带低频振荡(MJO)的个例识别和分类方法,科学分析MJO事件的类别、生成时间和地点,为进一步研究MJO动力学机理奠定基础。

创新性研发了多尺度相互作用诊断方法,可从热带-热带外相互作用、海-陆-气相互作用、不同时间尺度相互作用三个方面,定量诊断和分析季节内振荡、天气尺度扰动及年际尺度气候系统的相互作用过程。揭示了海洋性大陆区域MJO与高频波动间的相互作用过程,包括MJO对高频波动的大尺度控制,以及高频波动对MJO的升尺度反馈,同时定量分析了包括非绝热加热、表层潜热通量、正压能量转换和涡动动量传输在内的非线性过程。

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