人类活动和自然变率对西北太平洋台风天气尺度特征长期趋势的影响及机理研究
批准号:
42075003
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
郭毅鹏
依托单位:
学科分类:
天气学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭毅鹏
中文摘要
台风的天气尺度特征与台风灾害密切相关,探索台风天气尺度特征长期趋势及物理成因至关重要。研究表明,过去几十年西北太平洋台风最大强度(LMI)位置有北移趋势,台风移速有减慢趋势。这将使我国受到更大的台风威胁。然而,这些变化背后的物理成因尚不明确。本项目拟利用最新的观测和模式资料,结合统计分析、动力诊断和数值模拟等方法,阐明西北太平洋台风LMI位置和移速的趋势特征,弄清区域大尺度环境对台风LMI位置和移速的影响,在此基础上,揭示人类活动和自然变率对台风LMI位置和移速趋势的影响、机理及相对贡献。本项目的预期研究成果,将有助于增强对气候变化背景下台风天气尺度特征长期变化的新认识,为我国防灾减灾提供科学依据,具有重要科学意义和实际应用价值。
英文摘要
The synoptic-scale characters of typhoon are closely connected to its disasters. Thus, it is critically important to explore the long-term trends of typhoon synoptic-scale characters. Previous studies show that during the past decades the lifetime maximum intensity (LMI) of typhoon over the western North Pacific is shifted northward and typhoon translation speed is slowing down, which will increase the threaten of typhoon to our country. However, the physical mechanisms underlying these changes are still unclear. Incorporating the newly released observational and model datasets, and the statistical, dynamical and numerical analysis method, the goals of this project are to clarify the long-term trend of typhoon LMI position and translation speed, reveal the impacts of large-scale environments on typhoon LMI position and translation speed, uncover the influence and relative contribution of anthropogenic activity and natural variability on typhoon LMI position and translation speed. The successful implementation of this project will provide new knowledge of the long-term change of typhoon synoptic-scale characters under climate change, and provide scientific basis for disaster prevention. Therefore, this project has great scientific significance and practical application values.
台风天气尺度特征的长期趋势研究主要依赖1980年以后较为可靠的台风观测数据。然而,这一时期正值太平洋年代际振荡(PDO)由正位相转为负位相,同时受到人类活动(如温室气体排放、气溶胶变化)的影响。因此,台风天气尺度特征(包括:LMI位置、移速、降水等)的变化趋势究竟是由自然变率主导,还是人类活动驱动,或是二者共同作用,目前仍缺乏清晰的认识。此外,由于气候系统的复杂性,传统统计方法难以识别主导强迫因子及其物理机制,因此亟需结合CMIP气候模式的外强迫试验和高分辨率数值模拟等方法来解决这一科学问题。据此,本研究主要探讨:1)西北太平洋台风LMI位置和移速长期趋势特征的探测;2)尺度环境场对台风LMI位置和移速的影响及其机理;3)人类活动和自然变率对台风LMI位置和移速长期趋势的影响及其相对贡献。通过项目研究,我们取得了以下四方面的重要进展:(1)发现CMIP6模式对台风模拟存在系统性偏差:中太台风偏多及西太台风年循环的滞后;(2)揭示了西北太平洋台风移速存在多年代际变化,并受到大西洋多年代际振荡(AMO)的显著调控;(3)解析了台风路径变化对台风非一致性北移、移速减慢及台风降水结构的重要影响;(4)量化了自然变率对台风主要天气尺度特征长期趋势的贡献,表明自然变率在特定时期内具有主导作用。本研究基于台风观测记录、长期再分析数据及高分辨率数值模拟,深化了对气候变化背景下台风天气尺度特征演变机制的认识和理解。项目执行期间,研究成果已正式发表SCI论文8篇,并在国际学术会议上进行了广泛交流。研究成果将为台风活动的未来预测提供了科学支撑,以及区域防灾减灾政策的制定提供了重要依据。
春、夏季印太暖池区域Hadley环流年际变率主导模态对西北太平洋台风活动的影响
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批准号:41705057
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郭毅鹏
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依托单位:
国内基金
海外基金