太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用.docx
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太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用
工程名称：
太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用
首席科学家：
谢尚平中国海洋大学
起止年限：
2021.1至2021.8
依托部门：
教育部
一、关键科学问题及研究内容
1.拟解决的关键科学问题
为了充分理解全球变暖中海洋的奉献，深入认识热带太平洋、热带印度洋和副热带西北太平洋海域海洋动力、热力过程对全球变暖的响应及其对气候变化的调节和控制作用，需要解决以下相互关联的三个关键科学问题：
〔1〕全球变暖如何影响太平洋印度洋海域海洋环流及其热输送；
〔2〕海洋环流及其热输送变化如何通过海-气耦合过程导致海洋气候对全球变暖响应的空间非均匀性；
〔3〕在全球变暖背景下海洋气候变异的空间非均匀性如何影响东亚气候变化。
2.主要研究内容
针对上述三个关键科学问题，本工程设计了四个方面的研究内容：
第一：
全球变暖背景下决定太平洋印度洋海洋环流及其热输送变异的关键物理机制
全面系统研究在全球变暖背景下，热带太平洋、热带印度洋和副热带西北太平洋海洋层结和对应的环流变异的根本特征和规律；研究上层海洋环流对大气环流和海面热通量、淡水通量变化的响应；探讨低位涡模态水形成、迁移、耗散的变异机制，研究构成黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统变化的重要物理过程，提醒海洋涡旋在该系统位涡动力学中的作用和该系统对全球变暖的响应机理；研究连接上述三个海域的主要流系〔包括印尼贯穿流和太平洋副热带经向翻转环流〕的变异及其机制；提醒以上流系及其热输送在SST变异空间分布不均匀性中所扮演的角色。
第二：
全球变暖背景下决定太平洋印度洋海洋气候响应空间非均匀性的关键海洋-大气相互作用过程
描述器测时期海洋-大气系统已发生的变化，以海洋-大气相互作用理论为指导,提醒海洋和大气变化之间的驱动与响应机理，从而减少气候评估中不确定性;区分自然和人为因素对20世纪以来气候变化的相对奉献；研究在海洋气候变化不均匀性形成中温室气体和气溶胶强迫的不同作用及相关物理过程；通过数值试验，提醒不同的海洋-大气相互作用过程在海洋气候不均匀性形成中的相对重要性。
第三：
太平洋印度洋海洋气候响应空间非均匀性对该海域关键海-气耦合模态的调节作用。
提醒全球变暖背景下热带太平洋、热带印度洋和副热带西北太平洋平均态的变化影响主要海-气耦合模态年际、年代际变化的物理机制；研究热带太平洋和热带印度洋之间在年际、年代际时间尺度上的相互联系；探索与天气尺度和大气季节内振荡有关的海洋-大气耦合新模态，预测全球变暖引起的海洋-大气主要耦合模态的强度和性质变化。
第四：
全球变暖背景下太平洋印度洋海洋响应的空间非均匀性对未来全球气候，特别是东亚气候变化的调节和控制作用
在全球变暖背景下，系统分析海洋变异的非均匀性对全球气候的影响，探索对东亚气候各个重要子系统〔南亚高压、副热带高压、东亚急流〕有显著影响的关键海区，重点研究这些关键海区的海洋响应对东亚气候子系统的调控途径，提醒其遥相关动力机制，预估在全球变暖背景下东亚气候变化的主要特征，建立依据海洋变化预估未来东亚气候变化的统计预测模型。
二、预期目标
1.总体目标
通过对海洋-大气相互作用物理过程的剖析，将气候观测资料和气候模式结果有机结合，全面刻画从近代到未来的气候变化图像，评估自然和人为变化的相对重要性；提高对海洋在全球变化中所起作用的认识，预估海洋环流以及海洋-大气耦合动力过程在未来气候变迁中的作用；提醒未来气候的可预测性，为国家社会经济可持续开展宏观决策的制定提供科学依据，加强中国在全球变化关键科学问题研究中的话语权，效劳于应对气候变化这一国家重大战略需求；在“海洋动力、热力过程对全球变暖响应及其对气候调控作用〞这一重要研究方向上，建立一支在国际上有竞争力、由年轻科学家组成的科研团队，开拓“海洋气候对全球变暖响应空间分布非均匀性动力学〞这一国际科学研究新领域。
2.五年预期目标
〔1〕描述全球变暖背景下太平洋印度洋海洋环流及其热输送变异的特征，提醒其关键物理机制；
〔2〕建立海洋气候对全球变暖响应空间分布非均匀性的动力学，提醒海洋变化在气候根本状态近几十年及未来变化中所起的调节和控制作用；
〔3〕提醒热带海洋-大气相互作用过程对全球变暖响应的物理机制，预估全球变暖背景下气候平均态以及主要海洋-大气模态的变化状况，拓展海洋-大气相互作用理论；
〔4〕提醒全球变暖背景下太平洋印度洋海区影响东亚气候的关键过程及机理，建立关键海区影响东亚气候的遥相关动力学，提高对未来东亚气候变化的预估水平；
〔5〕工程实施五年中将在国内外主要学术刊物上发表论文60~90篇，其中SCI〔包括SCIE〕论文40~50篇。
培养博士生15~20名，硕士生约30名。
三、研究方案
1.学术思路
全球变暖为海洋-大气耦合动力学提出了新的科学问题和开展机遇，在全球变化区域响应研究中发现许多新的科学问题都与海洋动力学和海洋-大气相互作用有关。
本工程将针对这些问题，依据海洋动力学理论和海洋-大气相互作用根本原理，围绕“全球变暖背景下海洋环流变异将导致热量输运变异，形成海温及降水响应空间分布不均匀性并导致海洋-大气耦合模态的变异，调节并控制东亚及全球气候变化及其可预测性〞这一新的学术思路，将观测资料和气候模式模拟结果有机结合，通过对海洋-大气相互作用物理过程的剖析，全面刻画从近代到未来的气候变化图像；将全球平均气温增暖研究拓展到对气候变化区域响应差异的研究，包括该差异的不确定性研究，这不仅将研究思路从一维拓展到三维，空间自由度的增加也极大地提高了气候变化研究的可信度；建立解释SST、降水等海洋气候变量对全球变暖响应空间分布非均匀性的动力学理论；并依据该理论，理解在全球变暖背景下，太平洋印度洋主要海洋-大气耦合模态的物理本质及变化规律；建立关键海区影响东亚主要气候子系统的遥相关动力学，评估未来东亚及全球气候的可预测性。
2.实施方案：
（1）观测资料的综合分析
工程将利用iCOADS船舶观测资料，降水、海平面高度、海外表风场等卫星观测资料，Argo浮标、CTD、XBT等海洋观测资料，以及国内828个台站资料等器测资料；同时采用NCEP、CFSR、SODA等大气-海洋再分析资料，GISST等多种海表温度资料产品，以及高分辨率海洋模式后报结果，使用多种统计方法分析确定最近50-100年海洋环流、海洋气候平均态和变化的主要特征；研究过去50-100年观测中热带海洋-大气耦合模态的变化；对我国气候要素进展归类、就其变化特征展开比拟性研究，深入分析我国气候的长期变化特征。
（2）IPCC报告气候模式结果分析
工程将详细分析IPCC第四次报告〔AR4〕的CMIP3多模式集合以及即将推出的针对第五次报告〔AR5〕的CMIP5多模式集合，从而提醒模式在模拟器测时期气候变化中的能力和误差，给出其中主要动力学过程的物理解释；估计海洋环流对全球变暖的响应，推测人类活动与自然变化对该系统的各自重要性；分析温室气体和气溶胶的增长实验，确定二者对气候系统变化的各XX献。
工程拟通过分析CMIP3/5模式结果来确定SST增暖分布型对降水、大气环流以及大陆气候〔特别是东亚气候〕的影响，同时评估高分辨率CMIP5多模式集合模拟气候平均态和气候变异的能力，进而选择其中模拟能力相对好的模式，研究未来温室气体排放情景下的模拟结果，评估全球变暖对降水的影响。
（3）海洋和大气现场观测
现场观测是提高对关键物理过程认识的重要方法。
低位涡的模态水是连接黑潮延伸体与副热带逆流的重要纽带。
在目前的气候模式中，模态水的形成区和低位涡特性与观测相比有较大的差异，模态水对全球变暖的响应还存在很大的不确定性。
我们最近的研究说明：
这种模拟误差可能是因为模式没有考虑海洋中尺度涡的作用所造成的。
本工程将利用国际合作的契机，在现场观测中捕捉中尺度涡在模态水潜沉和耗散中的作用。
本工程方案于2021年1-2月从XX出发赴黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流海域，针对海洋涡旋对模态水的影响，选择模态水的潜沉区和耗散区两个区域进展重点调查，调查内容包括流速、温度、盐度、溶解氧等多种海洋要素及大气探空观测〔图1〕。
在模态水的潜沉区，将与两艘日本科考船进展联合观测，研究海洋涡旋在模态水形成过程的作用。
在模态水潜沉区，将利用日本和美国布设的三个长期连续浮标测站的资料，通过国际合作实现资料交换、共享，提高本工程的科学回报。
在模态水的耗散区，布设铱星传输的Argo浮标强化观测阵列，进展温度、盐度和溶解氧的高分辨率垂向观测，并在观测时间间隔进展优化，设定更高频率的剖面观测。
同时在耗散区进展中尺度涡的强化CTD观测站位，观测内容包括海水温度、盐度溶解氧和流速的剖面观测，常规气象观测，云高以及探空气球的观测，研究海洋涡旋在模态水耗散过程的作用，以及涡旋在海气相互作用中的奉献。
现场观测结果将为提高海洋模式的精度做出奉献，特别是为涡旋效应参数化的开展提供依据。
图1.黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流区域联合强化观测站点分布示意图。
彩色阴影为25.4σθ等密度面上的位势涡度〔深蓝色为小值〕，灰色阴影为25.4σθ等密面冬季露头区。
日本HotSpot方案的调查局限于黑潮和黑潮延伸体海域，而本工程通过对模态水潜沉和耗散过程的调查不仅将调查区域拓展到副热带逆流海域，而且为构建“黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统〞动力学框架提供第一手资料。
本工程如获批准，并与日本和美国开展合作，将实现本海域迄今为止最大的国际海洋-大气联合调查。
（4）模式数值试验
工程将利用观测资料改良中国海洋大学目前刚开展的高分辨率全球海洋环流模式和西北太平洋海洋-大气耦合模式，并利用改良后的模式研究黑潮-黑潮延伸体区域与大气的相互作用、模态水的“潜沉〞和副热带逆流的关系。
在耦合模式中，借助以“局部耦合〔PartialCoupling，PC〕〞和“局部阻隔〔PartialBlocking，PB〕〞为核心的“模式手术〞方案，研究太平洋印度洋海洋-大气耦合系统中各组成局部对全球变暖的响应，检验从诊断分析研究中提出的科学假说；使用AGCM、OGCM和CGCM模式集合设计数值试验，详细研究热带和副热带海洋与东亚夏季风各子系统之间的相互作用。
3.创新点
（1）在学术思想方面，本工程提出海洋动力过程对全球变暖的响应决定海洋气候空间分布非均匀性这一新的学术思想，依据该思想开展的海洋气候空间分布非均匀性动力学的研究将促进大型国际研究方案CLIVAR和IPCC的有机结合。
（2）在研究方法方面，以往的研究多数注重于某一个洋盆，本工程将把热带太平洋/印度洋和副热带西北太平洋作为一个整体来研究，充分考虑海盆之间的相互作用，并展开海盆间的比拟研究。
（3）在观测研究方面，本工程将要进展国际上首次对西北太平洋低位涡水耗散过程的强化观测，为建立位涡动力学，改良模式提供关键科学数据。
4.与国内外同类研究相比的特色：
本工程提出了“全球变暖背景下海洋环流及其热输送变异将导致海温、降水响应空间分布的不均匀性和海洋-大气耦合模态的变异〞这一新的学术思想，在该思想的指导下，我们将从全球视野出发，依据历史资料，立足于对海洋环流在现代气候变化中作用的理解，利用气候模式模拟、预估海洋环流以及海洋-大气耦合动力过程在未来气候变迁中的作用，实现CLIVAR和IPCC两个研究方案之间的有机结合。
在全球变暖背景下，以海洋、海-气耦合动力学的观点和方法来研究气候响应的区域差异是本工程的特色，是与其它研究全球变暖海洋响应工程所不同之处。
5.可行性分析
本工程的研究方案是切实可行的,理由如下：
（1）有一支以年轻科学家为主体的研究队伍
本工程联合了具备丰富的数据资源、先进的海洋调查设备以及计算、模拟和理论研究能力兼备、以海洋和大气多学科穿插为特色的众多研究单位；大局部研究骨干与首席科学家已有长期合作研究经历，形成了一支以年轻科学家为主〔50岁以下约占85%〕、能在国际科学前沿拼搏的高素质的研究队伍。
首席科学家具备较高的组织领导能力和开辟新的研究领域的能力。
（2）具有前期理论研究积累
通过国家科技部攻关方案、973工程和基金委重大、重点、出色青年基金和面上基金等工程的相继实施，工程首席科学家和主要成员在研究海洋对气候年际、年代际变化的调节和控制作用方面已取得了一定的科学积累，具体表现在：
在理论上加深了对海洋在气候形成和变化中重要性的理解，增强了对热带印度洋和西北太平洋对我国气候变化影响的认识，提醒了黑潮和黑潮延伸体海域海温异常影响大气环流的事实，提出了热带印度洋海盆一致模态在气候变化中的“电容器〞效应，发表了一系列有关海洋动力过程影响气候的高水平学术论文，在国际海洋-大气相互作用领域占据重要的学术地位。
目前，工程组已经开展了海洋对全球变暖响应的研究，并取得了在国际上处于引领地位的研究成果，为本工程的立项和实施奠定了坚实的根底。
（3）积累了成功的海洋调查研究经历
工程承当单位拥有先进的科学调查船，配备了先进的海上调查设备，拥有先进的分析测试、试验设备以及数据接收和处理设备，开展了一系列太平洋-印度洋暖池海域观测。
工程承当单位和主要科研人员先后参与国际海洋科学方案TOGA、WOCE、JGOFS、LOICZ的实施，将有关的研究成果引入中国，并参与实施南海季风试验和全国海洋综合调查、国家重点根底研究开展方案工程、国家自然科学基金重大与重点工程，以及国家863和国家科技攻关工程等，为本工程的实施提供了丰富的研究积累。
（4）具备进展气候模式研究的工作根底和计算机条件
工程承当单位已经开发研制了北印度洋-西太平洋高分辨率区域海气耦合模式，高分辨率的全球大洋环流模式，并拥有自主开展的气候模式，积累了丰富的模式研发经历，并逐步建立了一支以年轻科学家为主的稳定的模式研究开发团队。
这些模式既可为本工程提供数值模拟的工具，又为本工程研制近海-大洋环流模式提供了坚实的根底。
工程承当单位开发的耦合模式作为开展中国家唯一的模式参加了一系列国际模式比拟方案，中科院大气物理研究所LASG耦合气候系统模式的模拟结果连续四次被IPCC报告所引用，目前正参与IPCC第五次评估。
该模式不仅在模拟能力上与国际上大多数耦合模式相当，而且在技术上也根本实现了标准化、并行化和模块化。
（5）有一支合作关系固定的海外和XX中、青年科学家作为合作伙伴
工程成员和海外知名学者有长期的合作交流，包括美国地球流体力学研究所GabeVecchi研究员，美国国家大气科学研究中心ClaraDeser研究员，美国大西洋海洋大气研究所ChunzaiWang研究员，德克萨斯A&M大学PingChang教授，圣地亚哥州立大学SamuelS.P.Shen教授，夏威夷大学BoQiu教授、NiklasScheider副教授、HirokiTokinaga博士、JinbaoLi博士；日本东京大学HisashiNakamura教授，东京海洋大学FumiakiKobashi副教授。
（6）开展中国-日本-美国联合海洋调查
本工程的海洋调查将与日本文部省于2021年度刚批准的重点研究黑潮延伸体的HotSpot方案构成一个国际合作方案。
该方案将在已有的横跨黑潮延伸体日美的两个锚定浮标之间，再增加一个锚定浮标。
本工程首席科学家与日本HotSpot方案首席科学家HisashiNakamura教授〔东京大学〕有长期严密的合作，近几年就国际合作进展了屡次研讨。
中、日、美三个国家在黑潮延伸体及其临近海域的观测活动相辅相成，将成为在该海域实施的最大的海洋气候观测方案。
与日本和美国提出的观测方案相比拟，本工程提出的中国观测方案有着更为广阔的科学视野，不仅着眼于黑潮延伸体及其临近海域模态水的形成，而且首次对低位涡的模态水迁移过程及其气候效应进展观测。
6.课题设置
各课题之间的关系
针对三个相互联系的关键科学问题，本工程从海洋气候平均态对全球变暖的响应出发，通过重点研究热带印度洋-太平洋海洋环流系统以及西北副热带太平洋的黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统这两个不同的海洋环流系统对全球变暖的响应，到达建立海洋气候对全球变暖响应空间分布非均匀性的动力学理论、预估未来海洋-大气耦合模态在气候变化中的重要性、完善海洋-大气相互作用理论、建立全球变暖背景下关键海区影响东亚主要气候系统的遥相关动力学、评估未来东亚气候可预测性的目的。
按照以上思路分为以下四个课题：
〔1〕热带太平洋印度洋海洋环流及其热输送对全球变暖的响应；
〔2〕黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统变异机理及其对全球变暖的响应；
〔3〕全球变暖对太平洋印度洋海洋-大气耦合模态变异的调节过程及机理；
〔4〕太平洋印度洋对全球变暖响应不均匀性对东亚气候的影响。
这四个课题通过不同时空尺度海洋-大气相互作用这一纽带相互联系，它们之间的关系如图2所示：
图2各课题之间的相互联系
如下图，第一课题和第二课题通过观测和模式研究提醒海洋环流以及海洋平均态对全球变暖的非均匀性响应，两个课题对不同海域的研究既相互区别又相互联系，有助于工程全面的了解热带和副热带海区不同的海洋过程对全球变暖的响应机理，同时为第三课题研究的气候模态变化提供了理论根底和背景支持；第三课题主要研究气候模态变化，其研究内容将完善海洋非均匀性响应的海气耦合机制，成为第一、二课题的必要补充；第四课题成为工程的重要应用出口，前三个课题在各个时间尺度的研究，通过海洋变化深入提醒第四课题中的有关科学问题。
总之，四个课题之间严密联系，构成了一个完整的有机整体，工程通过四个课题的执行，形成一个完整的科学链条，为解决国家重大需求提供了有力的保证。
课题设置和主要研究内容
根据工程的总体目标、研究内容和实施方案，本工程的课题设置、各课题的主要研究目标、内容、承当单位和学术骨干如下：
第一课题：
热带太平洋印度洋海洋环流及其热输送对全球变暖的响应
研究目标：
提醒热带太平洋印度洋海洋环流及其热输送对全球变暖的响应机理，定量评估热带环流及其热输送对海洋增温空间非均匀性的奉献；开展和完善热带太平洋印度洋海洋环流对全球变暖响应的理论体系。
主要研究内容：
1.热带海洋上层环流的变化及其对热输送的影响
研究全球变暖背景下热带上层海洋环流〔包括副热带经向环流〕变化的根本特征，探讨大气环流和海面热通量、淡水通量变异对海洋环流变化的影响，评估不同强迫机制的相对重要性；探讨热带太平洋印度洋主要流系和印尼贯穿流变化对热量输送的影响，及其在海温变化的空间分布不均匀性中所扮演的角色。
2.海洋温跃层的变化及其对海洋动力和热力过程的影响
研究全球变暖背景下热带温跃层深度和强度变化的根本特征，以及副热带与热带水交换的作用；研究海洋低频波动传播属性的变异，以及海洋低频波动对风应力强迫的响应；探讨温跃层和海洋环流变化对垂向热输送/混合过程的影响及其对温度变化的作用。
3.海洋混合层变化及其在海表温度变化中的作用
研究全球变暖背景下海洋混合层变化与海洋环流、温跃层深度和盐度变化之间的关系；分析海气界面热通量的变化对混合层厚度和温度的作用；研究以XX洋动力、热力过程与大气环流的相互作用机理，探讨海洋-大气耦合过程在海洋增温不均匀性形成中的作用。
承当单位：
国家海洋局第一海洋研究所，国家海洋局第二海洋研究所
经费比例：
25%〔含仪器设备费〕
课题负责人：
方越
学术骨干：
王桂华，熊学军，X琳，廖光洪
第二课题：
黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统变异机理及其对全球变暖的响应
研究目标：
理解和定量估计海洋涡旋在低位涡模态水潜沉和迁移过程中的作用；提醒黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统及其热输送对全球变暖的响应机理，定量评估它们对北太平洋海洋增温空间非均匀性的奉献；开展和完善该流系对全球变暖响应的理论体系。
主要研究内容：
1.构成黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统的重要物理过程
通过对历史观测资料的分析和与日本、美国合作研究开展现场观测实验，获得有关北太平洋副热带模态水形成与迁移的观测资料，研究海洋涡旋在低位涡模态水潜沉和耗散过程中的作用；给出副热带逆流变率与黑潮延伸体区低位涡模态水之间的联系通道；提醒黑潮延伸体的变率远大于东海黑潮变率的动力机制。
2.黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统对全球变暖的响应及其对海洋气候的调节和控制作用
在对黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统中的海洋-大气相互作用物理过程认识的根底上，对气候模式的模拟误差进展评估和订正，利用气候模式预估该系统对全球变暖的响应及其在全球变暖背景下海温和降水空间分布非均匀性形成中所起的调节和控制作用。
3.在全球变暖背景下，黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统变异对重要天气-气候现象的可能影响
在全球变暖背景下，研究黑潮-黑潮延伸体-副热带逆流系统影响海洋温度锋面的物理过程，理解这三支洋流的变化引起的SST异常影响大气边界层和对流层的物理过程；提醒该系统变异影响冬季风暴路径及夏季梅雨等重要气候现象的物理机制。
承当单位：
中国海洋大学，XX信息工程大学
经费比例：
48.4%〔含出海调查，仪器费和工程共用经费〕
课题负责人：
谢尚平
学术骨干：
X秦玉、X海明、X苏平、李培良
第三课题：
全球变暖对太平洋印度洋海洋-大气耦合模态变异的调节过程及机理
研究目标：
提醒全球变暖过程中新的海气相互作用机理，认识控制海洋气候变化不均匀性形成和海-气耦合模态变化的关键物理过程；通过对海洋气候响应的不均匀性研究，评估并减小气候变化模拟的不确定性，提高未来气候预测精度。
主要研究内容：
1.全球变暖对太平洋印度洋海洋-大气根本态的影响。
描述全球变暖过程中，太平洋印度洋海区海洋-大气根本场的变化分布特征，研究不同强迫对全球变暖以及太平洋印度洋海温增暖不均匀性的作用，分析海气耦合关系〔温跃层、海表温度、海平面高度、海洋降水、海面气压等〕及其对全球变暖的响应，探寻全球变暖背景下海洋-大气相互作用过程。
2.太平洋印度洋海洋-大气耦合主要低频模态及其相互作用的变化。
了解太平洋印度洋主要耦合模态〔ENSO，IOB，IOD，PDO，NPO等〕的构造及其长期变化特征，分析全球变暖背景下模态变异与根本态变化的关系，研究这些主要海洋-大气耦合模态的联系以及在全球变暖下强度、频率、位相等时空特征的变化，提醒全球变暖背景下太平洋印度洋海区海洋-大气耦合模态的新特征。
3.热带太平洋印度洋海区高频海洋-大气振荡模态对全球变暖的响应。
提取关键海洋-大气变量的时空构造与统计规律，重点分析热带太平洋印度洋海域的高频海洋-大气耦合模态，研究在全球变暖背景下，由于热带海洋-大气平均态及低频变化导致的天气尺度和季节内尺度海气耦合系统的变化，为海气耦合模式的改良与气候预测提供新的线索。
承当单位：
中国海洋大学，中科院南海海洋研究所
经费比例：
13.3%
课题负责人：
陈戈
学术骨干：
赵朝方、李春、庄伟、X小童
第四课题：
太平洋印度洋对全球变暖响应不均匀性对东亚气候的影响
研究目标:
基于前三个课题的研究成果，确定太平洋印度洋海域对东亚气候各个重要子系统有显著影响的关键海区，说明关键海气过程对东亚气候变化的调节和控制作用，预估在全球变暖背景下东亚气候变化的主要特征和可能出现的变异。
主要研究内容：
1.全球变暖背景下关键海区对东亚气候系统影响过程和机制
研究全球变暖背景下海温变化的空间非均匀分布如何影响大尺度大气环流〔如Hadley环流、Walker环流〕的变异；理解在这些大尺度环流变异背景下，关键海区对东亚气候子系统的影响过程及与之相关的“大气遥相关型〞所发生的变异；探讨不同海区以及海洋-陆地温度异常分布不均匀性对东亚夏季风、西太平洋副热带高压、东亚高空急流以及南亚高压的影响；分析全球变暖背景下东亚气候系统的变异，利用集合资料和动力相似统计方法以及IPCC气候模式结果建立统计模型，进展动力-统计预测研究。
2.全球变暖背景下太平洋印度洋变异对东亚气候可预测性的影
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