|
項目名稱： 東亞季風系統變異及我國重大氣候災害發生的機理研究
推薦單位： 中國科學院
項目簡介： 受東亞季風系統變異的影響，我國旱澇等氣候災害頻繁發生，造成了巨大的經濟損失和重大的人員傷亡，制約著我國的可持續發展。為此，本研究對東亞季風系統的變異及其對我國重大氣候災害的影響機理進行了系統的研究，取得如下原創性研究成果：
1. 提出東亞季風系統的時空變化特征：揭示了東亞季風區水汽輸送和東亞季風年循環特征及其與南亞和北澳季風系統的差別；提出衡量東亞季風系統年際變化的季風指數，并指出東亞季風系統年際變化呈準兩年周期振蕩和經向三極型分布；提出在20世紀70年代中后期東亞季風明顯變弱。
2. 揭示了海洋、陸面和冰雪對東亞季風系統的影響過程，開拓性地提出"東亞季風氣候系統"的概念：提出了熱帶西太平洋熱力和上空對流活動對東亞季風系統季節內推進及其年際變化的影響；在國際上率先提出ENSO循環的不同階段對東亞季風和氣候有不同影響以及亞洲季風對ENSO循環的影響過程；提出西北干旱區熱力變化對東亞季風年代際變化的影響及過程。
3. 在國際上率先研究了東亞季風系統變化的內動力學過程，從東亞/太平洋型遙相關理論解釋了東亞季風系統變化和異常機理；率先提出準定常行星波兩支波導的年際反相振蕩特征及其對東亞冬季風的影響及機理；提出對流層上層經向氣流的遙相關理論及其對東亞夏季風異常的影響。
4. 分析了我國旱澇重大氣候災害發生的過程，從影響東亞季風系統的海陸氣各子系統的變異及其相互作用出發，提出了"長江流域洪澇的氣候學模型和華北持續干旱的氣候背景"。
本研究不僅促進了國際上關于東亞季風系統和ENSO循環變化機理的研究，而且推動了我國氣候災害機理的研究，并對提高旱澇預測水平具有重要的應用價值。
本研究得到國際有關學者的廣泛引用和高度評價。項目在1997-2006年共發表了論文116篇，其中SCI (包括SCIE)收錄42篇，核心期刊（CSCD）收錄74篇。論文他引總數766次,其中70篇被SCI收錄論文引用370次，他引254次，73篇被CSCD收錄論文引用788次，他引512次。
主要發現點： 鑒于我國氣候災害造成經濟損失的嚴重性和成因的復雜性，本項目從我國20世紀70年代中后期以來所發生的旱澇等重大氣候災害入手，從觀測事實、動力理論和數值模擬系統地研究了東亞季風系統的季節內、年際、年代際變化與異常（變異）的特征、成因及其對我國旱澇等重大氣候災害發生的影響和機理。項目做出以下三個核心發現點：
1. 提出東亞季風系統的季節內、年際和年代際變化特征，特別是提出了東亞夏季風系統在年際變化上存在著準兩年周期振蕩，并在空間上存在著經向三極子型分布特征；并且，提出從20世紀70年代中后期東亞季風明顯減弱的年代際變化，這引起了華北地區持續干旱的發生。此外，本項目還研究發展了東亞季風系統是亞澳季風系統中一個相對獨立的季風系統的理論。（屬氣候學，見代表性論文1、2、3、4）
2. 提出影響東亞季風系統變化的海-陸-氣相互作用的過程及機理，特別是提出西太平洋暖池熱力和上空對流活動的變化、熱帶太平洋厄爾尼諾/南方濤動（ENSO）循環、青藏高原積雪和西側繞流的變化以及西北干旱、半干旱區熱力變化等對東亞季風系統的季節內、年際和年代際變異的影響過程及其機理，從而開拓性地提出"東亞季風氣候系統"新概念及其理論。（屬氣候學，見代表性論文4、5、6）
3. 在國際上率先開展了東亞季風系統變化的內動力學研究。本研究應用北半球夏季大氣環流異常的東亞/太平洋型（EAP型）遙相關理論揭示了“東亞季風氣候系統”各成員之間的關系，解釋了熱帶西太平洋熱力及菲律賓周圍對流活動強弱對東亞夏季風系統季內和年際變異影響的過程及其機理；并且，提出北半球冬季準定常行星波在球面三維大氣傳播的兩支波導具有年際反相振蕩特征及其對北極濤動（AO）、東亞冬季風的影響過程及其機理。此外，本項目研究還提出北半球夏季從北非到東亞對流層上層的經向風沿急流存在著遙相關波列，它對東亞夏季風的變異有重要影響。（屬氣候學，見代表性論文7、8）
并且，項目還做出以下二個重要發現點：
1. 在國際上提出熱帶太平洋ENSO循環的物理過程及其機理，特別是提出熱帶西太平洋上空環流和緯向風異常對ENSO循環的動力作用。這個理論為預測厄爾尼諾事件的發生提供了科學依據。（屬氣候學，見代表性論文9）
2. 揭示"東亞季風系統"的年際和年代際變異對我國旱澇重大氣候災害發生的影響及其機理，從而提出"長江流域洪澇災害發生的氣候學概念模型"和"華北持續干旱發生的氣候背景"。這兩個模型為我國汛期旱澇氣候災害發生的季度和年際預測提供了理論依據，并在實際預測業務中得到應用。（屬氣候學，見代表性論文10）
主要完成人： 黃榮輝
本項目主持人，提出總體學術思路，在《主要發現點》的核心發現點第1、2和重要發現點1、2做出重要貢獻，并指導了核心發現點第3的研究。理論創新如下：發展東亞季風系統是亞澳季風系統一個相對獨立的子系統理論，并提出其年際、年代際變化特征；從海--陸--氣耦合系統的相互作用對東亞季風系統變化的影響，特別是提出熱帶西太平洋熱力及其上空對流對東亞季風季內、年際變化的影響及機理，從而提出東亞季風氣候系統概念；提出我國旱澇災害發生的氣候學模型，以及熱帶西太平洋對ENSO循環的動力、熱力作用。此外，還發展了他在80年代所提出的東亞/太平洋型遙相關理論。本項目研究工作量約占本人這10年工作量的85%。
陳文
項目主要學術骨干，在《主要發現點》的核心發現點第1、3和重要發現點第1做出直接貢獻。理論創新如下：提出東亞冬季風年際變化特征，ENSO循環不同位相對東亞季風環流的不同影響及機理；發現行星波在大氣中傳播沿兩支波導的年際反相振蕩特征及對北極濤動、東亞冬季風的影響機理。本項目研究工作量約占本人這10年工作量的80%。
陸日宇
為本項目主要學術骨干，在《主要發現點》的核心發現點第2、3做出直接貢獻。理論創新如下：提出菲律賓周圍對流活動的30-60天低頻振蕩特征及其對西太平洋副熱帶高壓東西振蕩的影響及機理；發現了從北非到東亞上空沿急流經向風的季節內和年際變化與異常存在一遙相關波列。本項目研究工作量約占本人這10年工作量的80%。
張人禾
為本項目研究早期（1997-2001年）的學術骨干，2002年從中國科學院大氣物理研究所轉到中國氣象科學研究院工作，之后沒有參加本項目研究。在《主要發現點》的核心發現點第2和重要發現點第1做出直接貢獻。理論創新如下：提出ENSO循環對東亞水汽輸送和降水的作用，提出熱帶西太平洋上空經向和緯向風異常對ENSO循環的動力作用。本項目研究工作量約占本人這10年工作量的50%。
黃剛
為本項目學術骨干，在《主要發現點》的核心發現點第1、2做出直接貢獻。理論創新如下：提出青藏高原西側繞流與東亞夏季風的關系；發展了東亞/太平洋型（EAP型）遙相關理論，提出一個廣為引用衡量東亞夏季風年際變化的東亞季風指數，并揭示了東亞季風系統的年際變化特征。本項目研究工作量約占本人這10年工作量的80%。
|
