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项目介绍
 

 
项目名称:热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应  

英文名称:Structures, Variability and Climatic Impacts of Ocean Circulation and Warm Pool in the Tropical Pacific Ocean 

项目编号:2012CB417400

项目领域:资源环境
依托部门:中国科学院 山东省科技厅
第一承担单位:中国科学院海洋研究所
起止日期:2012-1至2016-8

概述:
    973项目《热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应》(2012CB417400)将于2012年1月1日正式启动。中国科学院海洋研究所为项目承担单位,王凡研究员担任项目首席科学家。 

本项目属资源环境领域指南方向第8项:热带太平洋海洋环流与暖池相互作用及其气候效应。其主要研究对象——热带西太平洋暖池(简称暖池)是全球海洋中最大的暖水团,是引发强烈的大气对流、驱动Walker 环流和Hadley环流系统的主要热源之一,对全球和东亚气候有重要影响。以暖池变异为中心,关注并开展影响和控制暖池结构与变异的关键海洋过程,以及暖池海气相互作用影响ENSO循环、东亚季风和我国气候年际变异的过程和机理的研究,在此基础上改进海洋环流模式中关键物理过程的参数化方案和ENSO耦合同化预报方案,为提高我国气候预测和海洋环境安全保障能力提供科学依据和技术支撑,具有迫切的国家需求和重要的科学意义。 
    1. 开展热带太平洋海洋环流与暖池及其气候效应研究是我国气候预测和海洋安全保障的重大需求。 
    众所周知,热带西太平洋海洋环流系统和暖池邻近我国,对于我国气候与海洋环境变化的预测和国家安全保障至关重要。作为海洋中最大的暖水区,暖池是全球最强劲的Walker 环流和Hadley环流对流中心,在各种时间尺度上的变化对东亚季风、ENSO等气候现象的发生和发展及我国旱涝、冷暖(灾害)等重大气候灾害的形成都具有极为重要的影响。暖池及其周边海域海洋环流复杂、多变,数支赤道流和西边界流在海洋纬向、经向热量、质量输送和东西太平洋、南北半球水交换过程中起关键作用,直接影响和调制暖池自身的变异和暖池区海洋-大气相互作用过程。大力开展调控暖池变异的关键海洋、大气过程,特别是热带太平洋海洋环流动力过程,及其对东亚和我国气候变化影响的调查研究,是提高我国气候变异研究水平和预报能力的迫切需要。随着我国国力的日益提升和国家利益的不断拓展,邻近我国近海的热带西太平洋成为我国海洋战略从近海挺进大洋必须重点关注和掌控的海域。在热带太平洋气候变异敏感区开展科学调查研究,除了满足科学发展和气候预测需求之外,还将为我国海洋环境保障能力的扩展和提升起到科技先导作用。 
    2. 开展热带太平洋海洋环流与暖池及其气候效应研究具有重要的海洋动力学和气候动力学意义。 
    热带太平洋海洋环流与暖池的结构、变异机理和气候效应是当今国际海洋与气候研究的前沿科学问题。自上世纪80年代国际“热带海洋与全球大气计划(TOGA)”以来,热带太平洋海洋环流与海气相互作用一直是国际海洋与气候研究领域的热点。2008年启动的“西南太平洋海洋环流与气候试验(SPICE)”,和2010年启动的由我国发起、8个国家19个研究机构参加的“西北太平洋海洋环流与气候试验(NPOCE)”等国际合作计划,标志着新一轮研究热潮的兴起。随着研究的不断深入,新的、更具挑战性的科学问题被提出。比如,如何解释海洋环流在暖池的形成与变异过程中的重要作用,如何正确地认识暖池区海洋混合等物理过程并合理可行地改进其参数化方案,以消减数值模式对西太平洋暖池的模拟偏差,如何理解混合层、障碍层、温跃层并存情况下的暖池热、盐收支过程和海气耦合过程,及其对上世纪90年代以来频繁出现的中部型El Niño(或称El Niño Modoki)发生、发展及其可预报性的影响机理,是否存在与东亚季风变异和我国气候异常相关的不同敏感区,等等,都是亟待解决的科学问题。本项目将针对关键海域、关键过程开展有针对性的观测和系统研究,以期深化对上述重要科学问题的认识,丰富热带海洋动力学和气候动力学的内涵,具有重要的科学意义。 
    3. 对解决国家重大需求问题的预期贡献 
    本项目通过针对性海上观测和系统深入的理论研究,揭示调控暖池变异的关键海洋过程及海气耦合过程、阐释其影响和调控不同类型El Niño和东亚夏、冬季风的机理及关键敏感区;在此基础上,发展更为合理、有效的海洋混合参数化方案和ENSO耦合同化预报方案,为提升我国气候预测水平提供海洋学依据和方法储备。通过调查研究自主获取的海洋环境数据和研究成果,将为满足我国不断扩展的海洋环境安全保障需求提供科技支撑。 
    本项目是NPOCE计划启动后国际上实施的首个重大调查研究项目,将进一步巩固和提升我国在该计划和西太平洋海洋与气候研究领域的科学地位和国际影响力。

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