《不同類型ENSO特徵及其與次表層海溫異常的聯繫》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由黎鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不同類型ENSO特徵及其與次表層海溫異常的聯繫
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黎鑫
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
熱帶太平洋次表層海溫異常（SOTA）及其傳播是ENSO發生髮展和相位轉換的重要徵兆。然而，自20世紀90年代以來，非傳統型ENSO的顯著增多對傳統ENSO理論帶來了不確定性。為提高ENSO預測預報水平，亟需加強對ENSO空間形態和演變多樣性的認知。當前，各種指數方法對於ENSO事件尤其是La Niña事件類型的辨識還存在較大分歧，對次表層海溫變化在不同類型ENSO的發生髮展以及冷暖相位轉換中的作用也存在較大爭議。因此，本項目擬以ENSO多樣性特徵及其與次表層海溫異常的聯繫為研究對象，利用觀測和再分析資料，採用新的定義和方法，對ENSO事件各階段類型以及演變類型進行更為細緻合理的劃分。在此基礎上，綜合運用統計學分析、動力學分析和數值模式結果等，深入分析ENSO事件不同類型間的海氣耦合特徵差異，尤其是不同類型ENSO與SOTA及其信號傳播間的聯繫，闡明二者相互聯繫的物理過程和動力學機理，探尋影響ENSO類型的關鍵因子，為深化對ENSO多樣性本質的認識和提高ENSO預測預報水平提供基礎理論支撐。
結題摘要
20世紀90年代以來，人們發現有越來越多的非傳統型El Niño出現，與傳統的El Niño在空間形態、周期變化以及氣候影響等方面都有很大不同，這對經典的ENSO理論帶來很大挑戰。然而當前，各種指數方法對於ENSO事件尤其是La Niña事件類型的辨識還存在較大分歧，對次表層海溫變化在不同類型ENSO的發生髮展以及冷暖相位轉換中的作用也存在較大爭議。如何能更加客觀、準確地劃分ENSO類型？不同類型的ENSO其海氣耦合特徵有何區別？非傳統型的ENSO是否也與次表層海溫異常的變化和傳播密切相關？CMIP5模式是否可有效模擬出ENSO多樣性及其與次表層海溫的關聯？針對上述科學問題，本項目利用觀測和再分析資料，採用新的定義和方法，對ENSO事件各階段類型以及演變類型進行更為細緻合理的劃分。在此基礎上，綜合分析了ENSO事件不同類型間的海氣耦合特徵，尤其是溫躍層、海表溫度和海面風場之間的耦合特徵；闡明了不同類型ENSO與次表層海溫相互聯繫的物理過程與機理，探尋了影響ENSO類型的前兆因子。 研究發現：採用滑動30年平均氣候態計算的異常場以及用三個Niño指數綜合定義ENSO的方法，能更有效地識別出“真正”的ENSO事件；採用基於人工神經網路智慧型算法的自組織圖（SOM）方法則能更客觀、準確地實現了ENSO分類；對不同類型El Niño與次表層海溫異常的關係所做的探討則表明，無論EP峰值型/開始型還是CP峰值型/開始型El Niño，其發生髮展都與次表層海溫有較大關聯，但EP型的關係更為緊密，次表層海溫變化可以作為預報其發生髮展的有效因子；而CP型El Niño的發生則更多像是獨立的事件，次表層海溫異常並不能有效預測其發生髮展，但在其衰亡階段，表層與次表層海溫變化卻有著很好地相關。對CMIP5模式的分析結果則表明，大多數模式對ENSO多樣性的再現能力仍然十分有限，尤其是對中部型ENSO的模擬能力較差，對次表層海溫異常的模擬效果更不盡如人意；說明提升當前氣候系統模式對CP-ENSO事件的描述以及對次表層熱力動力過程的刻畫，仍是增強模式表現的重要途徑。此外，項目組還發現不同類型ENSO對秋季西北太平洋颱風影響有著顯著差異，並且與印度洋偶極子的相互作用也有明顯不同。這些研究結果，深化了對ENSO多樣性與次表層海溫異常聯繫以及熱帶太平洋和印度洋相互作用的認識，為提高ENSO預測預報水平
