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南京信息工程大學季風研究若干重要進展回顧

2020-12-11 09:09何金海徐海明王黎娟祁莉朱志偉馬靜羅京佳
大氣科學學報 2020年5期
關鍵詞:梅雨

何金海 徐海明 王黎娟 祁莉 朱志偉 馬靜 羅京佳

摘要 回顧了南京信息工程大學(簡稱南信大)建校60年來季風研究的主要歷程以及在亞洲季風,特別是在東亞季風研究方面取得的重要成果。20世紀80年代至21世紀初,中美季風合作、中日季風合作和“南海季風試驗”3次國際季風合作研究的順利實施,極大地推進了南信大季風研究團隊的組建和壯大,同時也催生了一系列創新性成果。團隊首先揭示了東亞季風與印度季風環流的差異,提出了東亞副熱帶季風的明確概念;發現了東亞副熱帶夏季風的建立獨立并早于南海夏季風;揭示了“亞澳大陸橋”是北半球春季亞洲季風區對流最活躍的地區,其對流的建立和推進對東亞夏季風的建立至關重要;較早開展了東亞季風區季節內振蕩北傳特征和機制的研究并成功應用于東亞季風區延伸期預報。這些創新性成果的取得為季風研究做出了重要貢獻。近年來,南信大秉承“開放發展、聯合發展”的辦學理念,大力引進高層次人才,進一步推動了季風研究。作為國際季風研究的重要力量之一,南信大季風研究團隊將始終堅守季風研究陣地,不斷深化季風理論認識、提升季風預測水平。

關鍵詞 亞洲季風;南海夏季風;東亞副熱帶夏季風;梅雨;季節內振蕩

1 季風研究歷程

季風,一個古老而又神秘的話題?!澳巷L之薰兮,可以解吾民之慍兮;南風之時兮,可以阜吾民之財兮”,“北風其涼,雨雪其雱;北風其喈,雨雪其霏”。中華文化里很早就有了對季風的描繪。夏季盛行偏南風,帶來珍貴雨水;冬季盛行偏北風,送來紛飛大雪。我國地處亞洲季風區,天氣氣候深受季風活動影響,季風研究具有重要的科學意義和社會價值。

中國的季風研究從20世紀30年代開始,至今已有80多年的歷史。作為一所以大氣科學學科為特色的高校,南京信息工程大學(以下簡稱南信大)為季風研究做出了重要貢獻。南信大已走過60個春秋,其前身是南京氣象學院。學校創立初期,重基礎,強實踐,以高水平為目標,在艱苦的辦學條件下開拓進取,形成了科教融合的辦學模式。改革開放以后,學??蒲泄ぷ鞯玫娇焖俣L足的發展。在朱乾根教授的帶領下,學校著力開展了季風研究。在進行國內季風合作研究的同時,我校季風團隊也開展了國際領域的合作,可以說,季風研究團隊是在3次國際季風合作中成長起來的。

1983—1993年開展了中美季風合作研究,期間共舉行了5次研討會。1983年在北京召開的第一次專題討論會確立了主要研究內容和技術路線。1984年,何金海完成訪學任務回國后就立即加入了朱乾根教授的季風研究團隊,潛心開展季風研究。1985年6月,第二次專題討論會在美國加州蒙特雷市召開,朱乾根教授做了題為“印度季風與東亞季風的環流差異”的報告,首次闡明了東亞季風的獨特特征。第三次專題討論會于1987年6月在昆明舉辦,會議成立了技術組,陶詩言先生任總顧問,朱乾根教授任技術組副組長。會上,朱乾根和何金海分別做了學術報告,朱乾根教授介紹了低頻振蕩能量平衡方面的研究工作,何金海則介紹了低頻振蕩的傳播特征,指出了低頻振蕩傳播的復雜性,特別在東亞地區存在明顯的經向傳播。1989年,第四次專題討論會在美國賓夕法尼亞大學舉行,何金海做了題為“南半球澳大利亞低頻冷空氣影響東亞夏季風”的學術報告,受到與會專家的關注。會議討論了中美季風合作取得的亮點成果,并對未來幾年的季風研究進行了展望。1993年6月,第五次學術研討會在杭州召開(圖1),此次會議盛況空前,除了總結了此次季風合作的主要成果,還專門討論了擬開展的南海夏季風試驗,明確了該試驗的科學目的和研究內容。

1993—1999年的中日季風合作進一步推動了我校季風研究。何金海任專家組成員和技術組副組長。期間,朱乾根和何金海兩次訪問日本氣象研究所,日方的Murakami教授到我校進行了為期一個月的訪問,雙方在《熱帶氣象學報》(中、英版)上合作發表了題為《TBB資料揭示的亞澳季風區季節轉換及亞洲夏季風建立的特征》的學術論文(何金海等,1996a),合作主編出版了《亞洲季風研究的新進展》論文集(何金海等,1996b)。上述論文指出,4月蘇門答臘對流中心沿“亞澳大陸橋”的系統性移動導致中南半島對流活躍,進而觸發南海-西太平洋熱帶夏季風的建立。

1999年3月,第七次中日工作組會議在北京舉行,通過了“合作研究科學成果評述”,總結了雙方合作取得的亮點成果,主要包括青藏高原地氣相互作用的觀測和分析、環境條件和積雪(冰)對亞洲季風循環的影響、大尺度季風狀況和降水分析、季風數值試驗研究以及東亞季風區水分平衡等。

1996—2002年,我國與美國、澳大利亞和東南亞七國合作開展了以丁一匯和李崇銀為首席科學家的南海季風試驗。何金海任專家組成員和第一課題組組長。外場觀測期間,成功觀測到了南海北部的早期季風爆發、全面爆發和季風氣流北推至江南和長江流域的過程,以及季風爆發和對流發展過程中多個對流系統的演變生命史。南海季風試驗催生了多個涉及南海季風的建立和季節進程等方面的新理論,推進了東亞季風基本理論框架的建立,深化了對東亞熱帶季風本質與變化規律的認識。另一方面也總結和驗證了多種南海夏季風指數的應用,為東亞夏季風的業務監測和預報提供了量化依據。

三次國際季風合作研究均取得了令人矚目的成果,這也直接或間接促成了我校季風團隊三次榮獲國家級和省級科技進步獎項。1995年,“東亞季風研究”獲國家自然科學獎二等獎;2003年,“中南半島地區熱力特征對南海季風爆發的影響和機理研究”獲教育部提名國家科學技術獎自然科學一等獎;2010年,由何金海領銜完成的“東亞季風多尺度變率與我國旱澇機理研究”獲江蘇省科學技術一等獎。

隨著三次國際季風合作的順利開展,我校季風研究團隊不斷壯大,涌現出一批勇于攻堅、敢于創新的學者。他們與國內外季風專家進行了廣泛而深入的合作,取得了一系列創新性成果:發現東亞副熱帶夏季風的建立獨立并早于南海夏季風,由此提出我國汛期應以東亞副熱帶夏季風及其雨帶的建立為標志,并就東亞副熱帶季風的若干問題舉辦了全國研討會(圖2);發現東亞季風雨帶推進過程存在“旱澇并存、旱澇急轉”的重要現象;揭示了“亞澳大陸橋”是北半球春季亞洲季風區對流最活躍的地區,其對流的建立和推進與東亞夏季風建立關系密切,等等。這些創新性科研成果大力推動了季風研究的發展,也為我國氣候預測提供了新的科學依據。

自2006年以來,我校全面推進開放辦學、聯合辦學,廣招天下英才,先后引進了包括羅斯貝獎章獲得者王斌教授、國際知名季風專家李天明教授在內的多位在季風研究領域具有國際影響力的專家。這些專家的加盟為季風研究帶來了新的學術思想,活躍了學術氛圍,培育了一批年輕英才,推動了季風研究。

毫無疑問,南信大季風研究團隊是國際季風研究的重要力量之一,建校以來取得了一系列創新成果。以下我們就這些成果進行簡要回顧,熱烈慶祝南信大建校60周年。

2 主要創新性成果

2.1 東亞熱帶夏季風的建立與“亞澳大陸橋”對流活動

東亞季風包括熱帶季風和副熱帶季風(Zhu et al.,1986)。早期研究主要關注熱帶季風,如南海夏季風的建立過程和特征等。何金海等(1996b)基于云頂黑體溫度(Temperature of Black Body on the top of cloud,TBB)資料首先提出了4月蘇門答臘對流中心沿“亞澳大陸橋”(從蘇門答臘到中南半島的狹長地帶)的系統性北移導致中南半島對流活躍,造成副熱帶高壓在該區域斷裂,進而觸發南海-西太平洋熱帶夏季風建立(圖3)。這主要是因為太陽輻射季節變化造成的“亞澳大陸橋”對流的季節性移動,也正是熱帶季風第一推動力的一種表現(曾慶存和李建平,2002)。

He et al.(2006a)進一步指出了“亞澳大陸橋”是北半球春季亞洲季風區對流最活躍的地區,其對流的建立和向北推進與東亞夏季風的建立緊密聯系。北半球冬季,主要對流區位于赤道以南,4月中旬以前,中南半島和印度半島對大氣的加熱均以感熱為主。4月底至5月初,蘇門答臘地區的熱帶對流開始迅速北進并加強,與此同時中南半島對流開始活躍并向東西方向擴展,該地區潛熱加熱和印度半島的感熱加熱所激發的氣旋性流場在孟加拉灣地區相互疊加,有利于孟加拉灣低渦活動和低槽的形成,這可能是副高斷裂和印緬槽活躍的主要機制(圖4)。伴隨著印緬槽前西南氣流和赤道印度洋西風擾動的東傳以及南海地區中低緯的相互作用,南海夏季風建立(Xu et al.,2001,2002;何金海等,2002;He et al.,2003;Wang et al.,2004)。溫敏等(2004)進一步利用區域氣候模式證實了中南半島對流不僅導致副熱帶高壓帶在孟加拉灣斷裂,同時由于凝結潛熱加熱激發的Rossby波在南海北部形成有利于冷空氣南下的形勢,激發南海北部對流爆發和潛熱釋放,進而引起高層經向溫度梯度反轉和西太平洋副熱帶高壓東撤,南海夏季風隨之建立。

He et al.(2006b)總結了南海季風建立期間發生在中南半島至印度半島之間的一系列事件,包括中南半島對流潛熱加熱和印度半島感熱加熱的相互疊加、80°E附近赤道兩側“渦旋對”的出現、斯里蘭卡低渦的北移、孟加拉灣槽的形成與發展,以及帶狀副熱帶高壓的斷裂和西太平洋副熱帶高壓的迅速東撤等(圖5)。南海夏季風的建立不僅是西南風由南向北推進的過程,而是在此之前首先表現為由西向東迅速推進的過程,這就解釋了為什么南海夏季風在20個緯度(0°~20°N)范圍內幾乎同時建立的問題。

事實上,副熱帶高壓帶斷裂、孟加拉灣槽建立和副熱帶高壓東撤以及南海夏季風建立是一個迅速完成的過程,且伴隨著亞洲大尺度流場和水汽輸送場的季節突變(He et al.,2007a)。就夏季風建立的源地來看,蘇門答臘地區熱帶對流4月底5月初的迅速北進是亞洲熱帶夏季風建立的最先征兆,將亞洲熱帶夏季風的“首發地”定在中南半島南端、蘇門答臘北部的周邊地區是比較合理的。亞洲熱帶夏季風建立過程可以用圖6來表示。

Liu et al.(2013)和Wang et al.(2017)進一步闡釋了南亞高壓對南海夏季風建立的重要作用。中南半島強烈的深對流活動釋放的凝結潛熱可以在對流層上層制造出反氣旋性相對渦度,導致南亞高壓西伸加強,并在孟加拉灣南部高空出現“喇叭口”狀的輻散流場,耦合低空匯合流場,進一步促進上升運動(圖7)。對流層上下層的耦合可進一步導致對流層中低層副熱帶高壓帶斷裂和印緬槽加深。印緬槽前西南風將大量水汽輸送到槽前的中南半島地區,反過來進一步促進中南半島對流的發展。

“亞澳大陸橋”對流活動對東亞夏季風建立的重要作用以及亞洲熱帶夏季風建立“首發地”的確認,為研究南海-西太平洋夏季風建立機制提供了新思路?;谝陨蠈δ虾O募撅L建立特征的認識,何金海等(2001)從動力學和熱力學相結合的角度提出了南海季風監測的新方法,并將其應用于國家氣候中心的監測業務中,還確定了近40 a南海夏季風的建立日期(平均于5月中旬建立)。Wang et al.(2007)進一步比較了南海夏季風槽與東亞副熱帶夏季風槽的結構與演變特征,指出二者存在本質區別。南海夏季風槽主要表現為來自孟加拉灣的暖濕西南氣流與西太平洋副熱帶高壓南部的偏東氣流輻合帶,對流顯著,不具備鋒面性質,其建立具有爆發性和突然性,但其撤退緩慢,建立過程中東西風向逆轉是一個明顯的指示因子。這些特征與東亞副熱帶夏季風槽的鋒面結構與演變有明顯區別,進一步說明了南海夏季風的熱帶季風屬性。

2.2 東亞副熱帶夏季風和緯向海陸熱力差異

東亞副熱帶季風的明確概念由我校學者朱乾根等首先提出。朱乾根、何金海和王盤興(Zhu et al.,1986)通過比較印度季風環流和東亞季風環流,發現印度季風區主要模態為印度低壓(圖8)。而東亞季風區則較為復雜,由三個主要模態構成(圖9),第一模態(負位相)表現為南海低壓環流(圖9a),其內的南海季風槽位于西太平洋副熱帶高壓南側,具有熱帶季風性質;而第三模態(圖9c)中除了南海季風槽,還有西太平洋副熱帶高壓北側的西南風與中高緯冷空氣在副熱帶地區輻合,它位于高層南亞高壓脊線北側下方的西風帶中,具有明顯的副熱帶季風性質。因此,東亞季風由兩個獨立的子系統組成,即位于南海-西太平洋的熱帶季風和位于中國大陸-日本的副熱帶季風,而印度季風則為單純的熱帶季風(圖8)。

隨后,陶詩言和陳隆勛給出了東亞季風的完整環流系統圖(Tao and Chen,1987)。Wang and Lin(2002)分析了不同區域季風的特征,也將東亞夏季風分為兩支,其中南海-西太平洋地區被稱為“西北太平洋季風區”,中國大陸-日本的副熱帶地區被稱為“東亞夏季風區”。Li and Zeng(2003)根據標準化的季風指數進一步給出了東亞副熱帶季風的大致范圍。

此時,學術界對東亞副熱帶季風的存在及其大致的地理范圍已基本達成共識。但是,對于東亞副熱帶季風的本質等問題還存在兩種不同的觀點:一種觀點認為盛行于副熱帶地區的季風即為東亞副熱帶季風,并未關注其本質特征;另一種觀點則認為南?!魈窖鬅釒Ъ撅L向北延伸后形成東亞副熱帶夏季風。因此,對于東亞副熱帶季風的建立時間和特征等存在較大的爭議。

大量觀測事實表明,東亞副熱帶夏季風于3月底4月初就已建立(Zhao et al.,2007)。此時在副熱帶地區,對流層低層盛行的冬季偏北風轉變為偏南風,降水距平由負轉正(圖10),日降水率高達6 mm/d,同時經向風垂直切變、冷暖平流、中高層垂直運動等也都發生了顯著的季節轉變,冬季控制中國大陸的冷高壓系統性東移至我國東部沿海等(池艷珍等,2013)。這些特征均標志著東亞副熱帶夏季風的建立(Qi et al.,2008;任珂等,2010;朱志偉和何金海,2013;Chi et al.,2015)。

東亞副熱帶夏季風建立的關鍵推動力是緯向海陸熱力差異。由冬至夏,東亞大陸(包括青藏高原)由冷源轉為熱源,使得東亞大陸與西太平洋的緯向熱力差異首先在副熱帶地區由“西冷東暖”轉變為“西暖東冷”(Qi et al.,2008)。大陸感熱加熱迫使低層大陸冷高壓東移入海,激發副熱帶地區低層偏南風的建立。低層南風一方面輸送低緯度熱量,維持“西暖東冷”的形勢,另一方面它使得垂直經向風切變(低層減高層)由負轉正,產生上升運動,進而形成降水釋放潛熱加熱中高層大氣。如圖11所示,此時加熱中心位于對流層中高層,強度與熱帶對流相當(黃嬌文等,2016)。通過“熱力適應”過程,潛熱加熱又加強低層南風,激發高層偏北風的出現,同時凝結潛熱對“西暖東冷”的熱力分布也有很強的正反饋作用(圖12;朱志偉和何金海,2013;Chi et al.,2015)。

事實表明,東亞副熱帶夏季風雨季建立明顯早于熱帶夏季風雨季,兩者的雨帶、強低空輻合帶、強垂直運動帶均是相互分離的,因此,東亞副熱帶夏季風雨帶并不是熱帶夏季風雨帶向北推進的結果(何金海等,2008)。

3月底到4月初,東亞副熱帶夏季風雨帶首先在江南地區建立(也有學者稱之為“春雨”),并徘徊在華南地區(包括臺灣地區)形成華南前汛期。南海夏季風于5月中旬建立后,前汛期雨帶向北推進,于6月中旬形成江淮梅雨,7月中旬以后移至華北、東北地區,形成北方雨季。因此,3月下旬至南海夏季風建立前的這一多雨時段,應屬于東亞副熱帶夏季風的早期階段,我們對副熱帶季風雨季的關注點應從5月中旬(南海夏季風建立)提前至3月底,這對我國旱澇預測思路是一個新的拓展(何金海等,2008)。

然而,同樣位于副熱帶的北美東部卻不具有季風特征,它的全年雨量分配均勻,不具有“降水顯著季節變化”這一季風區的關鍵特征(常爐予等,2013)。Hu et al.(2020)利用大氣環流模式CAM5.1(Community Atmosphere Model Version 5.1)設計敏感性試驗(表1)發現,改變海溫分布(ZMSST試驗)、改變經向熱力差異(NOSA試驗)均不能改變北美區域降水的季節演變(圖13)。然而,如果將北美大陸南移,南移的北美大陸由春至夏出現較強且持續性的感熱加熱,加強了緯向海陸熱力差異,使得北美地區夏半年降水顯著增多,呈現顯著的季節變化,這表明北美地區出現了季風區的關鍵特征(圖13)。這再次證實了緯向海陸熱力差異是形成副熱帶季風的關鍵推動力。

綜上所述,由于南海-西太平洋熱帶季風和中國大陸-日本副熱帶季風這兩支性質截然不同季風子系統的共存,東亞區域的季風氣候極其復雜(He and Liu,2016)。位于中國大陸-日本的東亞副熱帶夏季風于3月底、4月初在江南地區首先建立,其關鍵推動力是東亞大陸(含高原)與西太平洋之間的緯向海陸熱力差異。東亞副熱帶季風建立、季節進程及強度均對我國雨帶的位置和強弱有著顯著的影響,因此,我們應加強對它的分析和預測,其監測時間也應從5月提前至3月。

2.3 東亞副熱帶季風的盛期與梅雨

如前所述,南海熱帶夏季風于5月中旬建立,由于熱帶夏季風的推動,華南前汛期雨帶向北推進,于6月中旬推進至江淮流域,梅雨季節開始。7月中旬雨帶北推至華北-東北地區,形成北方雨季(圖14)。大量證據表明,梅雨季節是東亞副熱帶夏季風的典型階段(盛期),其雨量大,強降水頻發,容易造成我國江淮流域大范圍洪澇災害。因此,江淮梅雨一直是我國氣象工作者研究的重要課題,也是我校季風研究團隊的主要研究方向之一。我校季風研究團隊在梅雨入梅的年際變化、東北冷渦的“氣候效應”及其對梅雨的影響、梅雨期降水分布非均勻性等方面做出了重要貢獻。

從氣候角度而言,6月中旬江淮流域入梅,但每年的入梅時間存在很大的差異。通常入梅時間早,梅雨期降水多,反之,降水偏少。早在21世紀初,徐海明等(2001)基于江蘇省氣象臺入梅標準確定的江淮梅雨入梅日期,研究了江淮梅雨入梅的年際變化與前期冬季環流和前期冬春季海溫的關系,發現江淮入梅早晚與前期冬季的北大西洋濤動存在顯著的相關關系。入梅早的年份,其前期冬季北大西洋濤動強,而入梅晚的年份,則前期冬季北大西洋濤動弱。同時也發現,江淮梅雨入梅早晚與前期冬春季的北大西洋海溫之間存在較為穩定持續的顯著負相關區。數值試驗結果表明,北大西洋海溫的異常偏暖可通過激發類似橫跨歐亞大陸的歐亞遙相關型波列從而對梅雨產生影響(圖15)。在這之前,有關中國東部汛期降水(梅雨)年際變化的研究主要關注印度洋和熱帶太平洋海溫異常的影響,而該研究則表明中國東部汛期降水異常(梅雨)同時也受到其上游北大西洋海溫異常的影響,這為后期開展的大量有關大西洋海溫異常影響東亞氣候的研究有很好的啟示作用。竺夏英等(2008)基于長江中下游地區10個觀測站的入梅日期構建了一個區域入梅指數,他們同樣也發現入梅日期早晚與前期1—4月的北大西洋中緯度海溫呈顯著的負相關關系。江淮梅雨入梅早晚除了與前期冬春季北大西洋海溫異常有關外,也與前期中太平洋ENSO(CP-ENSO)的冷暖位相有關(汪靖等,2009),當前期冬季2月和春季呈現CP-ENSO暖(冷位相)時,梅雨建立偏晚(早),而CP-ENSO主要通過東亞-太平洋(EAP)遙相關型和熱帶西太平洋異常反氣旋影響梅雨的建立。這些結果對中國梅雨的分析和預報十分有益(徐海明等,2001;竺夏英等,2007,2008)。

梅雨期降水量存在明顯的年際變化,降水異常偏多或偏少可造成江淮流域嚴重的洪澇災害或干旱,如1954年、1991年、1998年和2020年洪澇以及1958年和1994年干旱。江淮梅雨期降水量的年際變化既受到來自熱帶低緯度系統的影響,同時也受到中高緯天氣系統的影響。何金海等(2006)發現頻繁的東北冷渦活動具有顯著的“氣候效應”,即東北冷渦活動異常會引起季節平均氣溫和降水的異常,對梅雨期降水存在明顯的作用。他們發現梅雨期東北冷渦與降水量存在顯著的相關關系(圖16),東北冷渦越強,梅雨期降水量越多,東北冷渦越弱,梅雨期降水量也偏少。東北冷渦影響江淮梅雨期降水的機制可概括如下:隨著東北冷渦的加強南壓,它與西伸的西北太平洋副熱帶高壓相互作用使得我國江淮地區南側對流層中高層氣壓梯度力加大,動能也隨之增大,接著通過動能下傳致使江淮以南地區西南低空急流形成,將大量的暖濕氣流輸送到江淮地區并與東北冷渦引導南下的干冷空氣相互作用,形成“上干下濕”的不穩定層結,有利于梅雨鋒的形成與維持,在上升運動的觸發下,最終導致梅雨量偏多(圖17)。2020年夏季,長江流域發生了重大的持續性暴雨與洪水災害。其中一個重要原因就是東北冷渦不斷地向南輸送冷空氣,并與北上的季風暖濕氣流在長江流域相遇,造成了長江流域的多次強暴雨過程。這證實了東北冷渦對梅雨的氣候效應。

除了上述梅雨期整個江淮流域降水多寡造成洪澇干旱以外,我國氣象工作者還發現,即使在梅雨期降水正常的年份,降水分布的不均勻也可造成局部地區的洪澇干旱(朱乾根等,1992)。竺夏英等(2007)通過對江淮地區15個站江淮梅雨期(6—7月)降水的經驗正交函數(EOF)分析,發現第一特征向量為前人主要討論的江淮流域降水整體同位相的變化,而第二特征向量則反映了梅雨期降水的經向非均勻分布特征,即梅雨期降水型可明顯分為南澇北旱和南旱北澇型(圖18)。大多數南澇(旱)北旱(澇)年整個江淮地區的梅雨期降水量接近正常年份。當江淮梅雨期降水呈南澇北旱型時,同期梅雨期低層鋒區和水汽輻合中心偏南、東亞副熱帶夏季風偏弱和西太平洋副熱帶高壓和200 hPa南亞高壓位置偏南;南旱北澇型時,情況相反。在此基礎上,胡景高等(2013)進一步指出,我國江淮地區梅雨期降水空間分布可分為南部型、長江型和江淮型三種基本型態。在年際時間尺度上,梅雨期降水的南北反位相特征更加明顯;而長江型梅雨期降水較其他兩個型態而言相對獨立。這些梅雨期降水量空間非均勻分布特征的揭示為國家氣候中心梅雨監測指標體系的建立提供了科學依據。吳志偉等(2006)發現梅雨期降水量在時間上也存在非均勻特征,會出現“旱澇并存、旱澇急轉”的現象,即梅雨期某一時段特別旱,而另一時段又特別澇,旱澇交替出現的情形。上述研究結果對梅雨區降水的精細化監測與預報提供了重要參考。

2.4 東亞季風與大氣季節內振蕩

大氣季節內振蕩(IntraSeasonal Oscillation,ISO)一般指時間尺度大于7~10 d而小于90 d的大氣中所具有的準周期性的變化。20世紀70年代,大氣季節內振蕩被Madden and Julian(1971)首先在熱帶發現,并命名為Madden Julian Oscillation(MJO)(最近證實最早由中國學者北京大學謝義炳教授在1963年發現;Li et al.,2018)。人們后來發現,大氣季節內振蕩廣泛存在于熱帶至中高緯度、對流層至平流層,是全球大氣運動的基本特征之一。

大氣季節內振蕩能夠顯著影響東亞季風的建立和推進以及月季尺度內的“旱澇急轉、旱澇并存”。早在20世紀80年代初,我校何金海與夏威夷大學Murakami和Nakazawa教授就合作開展了一系列有關亞洲季風的季節內振蕩研究,揭示了40~50 d大氣季節內振蕩信號表現出顯著的北傳特征,闡明了瞬變波動影響季節內振蕩北傳的動力學機制(Murakami et al.,1984a),同時發現了季風中斷與視熱源和水汽匯的季節內振蕩活動聯系緊密(何金海等,1984;Murakami et al.,1984b)。隨后,何金海和于新文(1986)進一步聚焦我國東部季風雨帶,發現各緯帶的水汽輸送都存在不同周期的振蕩特征,揭示了中國南海北部水汽向北傳播輸送能夠影響中國大陸東部夏季風降水(圖19),南海地區(平均緯度18°N)和22.5°N緯帶上的水汽經向輸送具有大約5 d的位相差。南海地區水汽輸送40~50 d振蕩的每一次增強過程均對應著一次我國東部大型天氣過程。如5月中旬第一次增強過程對應南海季風建立,6月中下旬第二次增強過程對應長江流域的梅雨建立,7月底第三次增強對應著雨帶在華北地區的穩定和維持。

除了南海地區水汽季節內尺度的輸送對中國東部夏季風降水影響,He(1988)和He and Chen(1988)分別用觀測診斷和數值模擬的方法論證了南半球中高緯度冷空氣40~50 d季節內振蕩活動能夠通過越赤道氣流影響中國東部夏季降水的季節內振蕩變化,強調了與澳大利亞高壓和馬斯克林高壓相聯系的南半球冷空氣活動是北半球夏季風活動的來源之一。如圖20所示,南半球中高緯度溫度的季節內振蕩波谷超前于赤道上的南風異常,而越赤道南風氣流又超前于南海地區的緯向西風異常。數值試驗也證實了在有南半球冷空氣活動下,經向風擾動存在顯著的北傳的特征(He et al.,1990;何金海和李俊,1991)。這種南北半球間在季節內尺度上的超前滯后關系證實了由澳洲冬季風和亞洲夏季風組成的亞澳季風系統在季節內尺度上的相互聯系和影響。

He and Yang(1990)利用歐洲中心資料發現歐亞大陸中高緯度大氣環流的季節內振蕩對東亞夏季風降水也有顯著影響。中高緯度正壓結構的低頻波動中的擾動低壓異常向東傳播,途經地中海、中亞,最后到達東亞沿岸,最終通過影響東亞夏季風槽從而調控東亞夏季風季節內降水變率。這種低頻波動類似后來被發現的季節和年際尺度定常羅斯貝波,即絲綢之路波列(Lu et al., 2002; Enomoto et al., 2003)。此外,He et al.(2007b)還討論了海溫對大氣季節內振蕩的影響,他們利用非地轉、斜壓的動力理論模型進行了敏感性試驗,發現氣候態的高海溫能激發更高頻的天氣尺度波動,而海溫的正異常能夠激發更大尺度、更低頻的行星尺度波動,闡明了氣候態海表溫度和異常的海表溫度各自對大氣季節內振蕩傳播的影響。該結論也為全球變暖背景下海表溫度影響大氣季節內振蕩的研究提供了新視角。

綜上,東亞季風受到來自不同源地大氣季節內振蕩的影響,然而,近年來越來越多的學者也開始認識到東亞副熱帶季風本身也可以作為北半球副熱帶的一個重要熱源強迫(Zhu and Li,2016),在季節內尺度上對下游北美地區的氣候變率產生重要影響(Yang et al.,2020)。

隨著天氣和氣候預測技術的進一步發展,以大氣季節內振蕩信號為預報源的延伸期天氣預報和短期氣候預測已成為大氣科學領域廣泛關注的熱點和前沿。針對東亞冬夏季風的季節內變率特征,He et al.(2011)揭示了冬季熱帶大氣季節內振蕩的兩個主模態和東亞冬季地表氣溫的超前滯后關系,為東亞冬季氣溫延伸期預報提供了理論支撐;李文鎧等(2014)強調了MJO的2~3位相和6~7位相對后期華南前汛期降水的影響,為華南前汛期降水的延伸期預報提供了科學依據;He et al.(2015)基于東亞地區30~60 d季節內振蕩經向傳播的特點,利用東亞副熱帶季風降水的前兩個模態的組合,設計了表征季風雨帶季節內向北推進的新指數(圖21),研發了東亞副熱帶季風區延伸期監測和預測的方法,取得了良好的效果。

近年來,Zhu et al.(2015)利用拓展的最大協方差方法提取了隨時間變化的預報因子場和預報量場時空耦合信息,融合了“過程預報過程”的統計預報思想,構建了多種基于時空投影法的延伸期預報模式(Spatial Temporal Projection Model,STPM)。STPM不僅能將傳統的MJO指數統計預報時效提前5~10 d,還能夠較好地模擬冬夏季熱帶對流異常分布,把熱帶對流異常分布的延伸期預報時效延長至25~30 d。同時,基于長期對東亞季風多尺度變異及其影響因子的理解和認識,挑選了適用于不同預報對象的預報因子,分別建立了中國夏季降水異常分布(Zhu and Li,2017a)、夏季地表溫度及熱浪(Zhu and Li,2018)、冬季地表溫度與極端冷事件(Zhu and Li,2017b)、南海夏季風爆發過程(Zhu and Li,2017c)和西北太平洋群發臺風(Zhu et al.,2017)等統計延伸期預報模式,均達到了15~20 d的預報時效,顯示了可喜的預測技巧。

3 結語

從竺可楨、涂長望時期的“統計季風”,到葉篤正、陶詩言等的“環流季風”,再到當今的“物理季風”、“全球變暖下的季風”;從印度季風,到東亞季風、亞澳季風,再到全球季風(Wang and Ding,2008;Wang et al.,2018);季風研究不斷推進,逐步深入,從未停歇。

季風作為自然奧秘的典型代表,吸引著我們不斷探索的腳步,進一步加深其變化機理的認識、提升其預測水平,無論是過去、現在還是將來都是我們前進的動力和方向。未來季風研究的一大挑戰是季風的時空多尺度預測,包括延伸期、季節、年際、年代際預測和季風變化預估以及季風暴雨、季風雨帶等,預測水平的提升依賴新理論的發現、新方法的探索以及新工具的應用。此外,亞洲季風區作為強大的熱源,可能對全球氣候產生影響,這或許是未來季風研究的一大熱點。

我國科學家是亞洲季風、特別是東亞季風研究的主力之一,在東亞季風研究方面具有顯著的國際地位和影響,季風研究水平也位于國際前列。南京信息工程大學的季風研究團隊作為國際季風研究的重要力量之一,將秉承傳承發展、開拓創新的理念,始終堅守季風研究的前沿陣地,不斷深化季風理論認識,為提升季風預測水平做出重要貢獻。

參考文獻(References)

常爐予,何金海,祁莉,等,2013.東亞與北美東部降水和環流季節演變差異及其可能機理分析[J].氣象學報,71(6):1074-1088. Chang L Y,He J H,Qi L,et al.,2013.A study of the different characteristics of seasonal variations of the precipitation and large-scale circulation between East Asia and eastern North America and its possible mechanism[J].Acta Meteorol Sin,71(6):1074-1088.(in Chinese).

池艷珍,劉丹妮,何金海,等,2013.東亞-太平洋地區環流場和熱力場由冬向夏轉換的過程特征及其可能機制[J].高原氣象,32(4):983-992. Chi Y Z,Liu D N,He J H,et al.,2013.Features of transformation on circulation and thermal fields over East Asia-Pacific regions from winter to summer and its possible mechanism[J].Plateau Meteor,32(4):983-992.(in Chinese).

Chi Y Z,Zhang F Q,Li W,et al.,2015.Correlation between the onset of the East Asian subtropical summer monsoon and the eastward propagation of the Madden-Julian oscillation[J].J Atmos Sci,72(3):1200-1214.

Enomoto T,Hoskins B J,Matsuda Y,2003.The formation mechanism of the Bonin high in August[J].Quart J Roy Meteor Soc,129(587):157-178.

He J H,1988.The transfer of physical quantities in a quasi-40-day periodic oscillation and its relation to the interaction between the northern and southern hemisphere circulation[J].Adv Atmos Sci,5(1):97-106.

何金海,于新文,1986.1979年夏季我國東部各緯帶水汽輸送周期振蕩的初步分析[J].熱帶氣象學報,2(1):9-16. He J H,Yu X W,1986.A preliminary analysis of the periodic oscillation in water vapour transportation crossing different latitudes over the east of China[J].J Trop Meteor,2(1):9-16.(in Chinese).

He J H,Chen L Z,1988.The Southern Hemisphere mid-latitude quasi-40-day periodic oscillation with its effect on the Northern Hemisphere summer monsoon circulation[J].Acta Meteorol Sin,2(3):333-339.

He J H,Yang S,1990.Meridional propagation of East Asian low-frequency mode and midlatitude low-frequency waves[J].Acta Meteorol Sin,4(5):537-544.

何金海,李俊,1991.澳大利亞冷空氣活動影響東亞夏季風的過程——數值試驗[J].氣象學報,49(2):162-169. He J H,Li J,1991.Numerical experiment with processes for effect of Australian cold air activity on East-Asian summer monsoon[J].Acta Meteorol Sin,49(2):162-169.(in Chinese).

He J H,Liu B Q,2016.The East Asian subtropical summer monsoon:recent progress[J].J Meteor Res,30(2):135-155.

何金海,Murakami T,Nakazawa T,1984.1979年夏季亞洲季風區域40~50天周期振蕩的環流及其水汽輸送場的變化[J].南京氣象學院學報,2:163-175. He J H,Murakami T,Nakazawa T,1984.Circulation with 40—50 day oscillation and changes in moisture transport over monsoon Asia in 1979 summer[J].J Nanjing Inst Meteor,2:163-175.(in Chinese).

He J H,Li J,Li Y P,1990.Numerical experiment with processes for effect of Australian cold air activity on East-Asian summer monsoon[J].Acta Meteorol Sin,4(1):52-59.

何金海,丁一匯,陳隆勛,1996a.亞洲季風研究的新進展:中日亞洲季風機制合作研究論文集[M].北京:氣象出版社. He J H,Ding Y H,Chen L X,1996a.New progress in Asian monsoon studies:a collection of papers on Sino Japanese cooperation on Asian monsoon mechanism[M].Beijing:China Meteorological Press.(in Chinese).

何金海,朱乾根,Murakami M,1996b.TBB資料揭示的亞澳季風區季節轉換及亞洲夏季風建立的特征[J].熱帶氣象學報,12(1):34-42. He J H,Zhu Q G,Murakami M,1996b.The characteristics of seasonal transition and the establishment of Asian summer monsoon revealed by TBB data[J].J Trop Meteor,12(1):34-42.(in Chinese).

何金海,丁一匯,高輝,等,2001.南海夏季風建立日期的確定與季風指數[M].北京:氣象出版社. He J H,Ding Y H,Gao H,et al.,2001.Determination of the establishment date of the South China Sea Summer Monsoon and monsoon index[M].Beijing:China Meteorological Press.(in Chinese).

何金海,溫敏,施曉暉,等,2002.南海夏季風建立期間副高帶斷裂和東撤及其可能機制[J].南京大學學報(自然科學版),(3):318-330. He J H,Wen M,Shi X H,et al.,2002.Splitting and eastward withdrawal of the subtropical high belt during the onset of the South China sea summer monsoon and their possible mechanism[J].J Nanjing Univ Nat Sci Ed,(3):318-330.(in Chinese).

He J H,Xu H M,Wang L J,et al.,2003.Climatic features of SCS summer monsoon onset and its possible mechanism[J].Acta Meteorol Sin,17:19-34.

何金海,吳志偉,江志紅,等,2006.東北冷渦的“氣候效應”及其對梅雨的影響[J].科學通報,51(23):2803-2809. He J H,Wu Z W,Jiang Z H,et al.,2006.“Climate effect” of the northeast cold vortex and its influences on Meiyu[J].Chin Sci Bull,51(23):2803-2809.(in Chinese).

He J H,Wen M,Ding Y H,et al.,2006a.Possible mechanism of the effect of convection over Asian-Australian “land bridge” on the East Asian summer monsoon onset[J].Sci China Ser D:Earth Sci,49(11):1223-1232.

He J H,Wen M,Wang L J,et al.,2006b.Characteristics of the onset of the Asian summer monsoon and the importance of Asian-Australian “land bridge”[J].Adv Atmos Sci,23(6):951-963.

何金海,趙平,祝從文,等,2008.關于東亞副熱帶季風若干問題的討論[J].氣象學報,66(5):683-696. He J H,Zhao P,Zhu C W,et al.,2008.Discussions on the East Asian subtropical monsoon[J].Acta Meteorol Sin,66(5):683-696.(in Chinese).

He J H,Sun C H,Liu Y Y,et al.,2007a.Seasonal transition features of large-scale moisture transport in the Asian-Australian monsoon region[J].Adv Atmos Sci,24(1):1-14.

He J H,Yu J J,Shen X Y,2007b.Impacts of SST and SST anomalies on low-frequency oscillation in the tropical atmosphere[J].Adv Atmos Sci,24(3):377-382.

He J H,Lin H,Wu Z W,2011.Another look at influences of the Madden-Julian Oscillation on the wintertime East Asian weather[J].J Geophys Res,116(D3):D03109.

He J H,Chang L Y,Chen H,2015.Meridional propagation of the 30 to 60-day variability of precipitation in the East Asian subtropical summer monsoon region:Monitoring and prediction[J].Atmosphere-Ocean,53(2):251-263.

胡景高,周兵,徐海明,2013.近30年江淮地區梅雨期降水的空間多型態特征[J].應用氣象學報,24(5):554-564. Hu J G,Zhou B,Xu H M,2013.Characteristics of multi-patterns of precipitation over the Yangtze-Huaihe basins during Meiyu season in recent 30 years[J].J Appl Meteor Sci,24(5):554-564.(in Chinese).

Hu M,Xu H M,Deng J C,et al.,2020.Influence of the southwards shift of North American continent on North American monsoon[J].Int J Climatol.doi.org/10.1002/joc.6572.

黃嬌文,何金海,徐海明,等,2016.東亞季風環流季節轉變與亞太熱力場之間的聯系及其可能機理[J].熱帶氣象學報,32(6):817-830. Huang J W,He J H,Xu H M,et al.,2016.Relationship between the seasonal transition of East Asian monsoon circulation and Asia Pacific thermal field and possible mechanisms[J].J Trop Meteor,32(6):817-830.(in Chinese).

Li J P,Zeng Q C,2003.A new monsoon index and the geographical distribution of the global monsoons[J].Adv Atmos Sci,20(2):299-302.

Li T,Wang L,Peng M,et al.,2018.A paper on the tropical intraseasonal oscillation published in 1963 in a Chinese journal[J].Bull Am Meteor Soc,99(9):1765-1779.

李文鎧,何金海,祁莉,等,2014.MJO對華南前汛期降水的影響及其可能機制[J].熱帶氣象學報,30(5):983-989. Li W K,He J H,Qi L,et al.,2014.The influence of the madden-Julian oscillation on annually first rain season precipitation in South China and its possible mechanism[J].J Trop Meteor,30(5):983-989.(in Chinese).

Liu B Q,Wu G X,Mao J Y,et al.,2013.Genesis of the South Asian high and its impact on the Asian summer monsoon onset[J].J Climate,26(9):2976-2991.

Lu R Y,Oh J H,Kim B J,2002.A teleconnection pattern in upper-level meridional wind over the North African and Eurasian continent in summer[J].Tellus A:Dyn Meteorol Oceanogr,54(1):44-55.

Madden R A,Julian P R,1971.Detection of a 40-50 day oscillation in the zonal wind in the tropical Pacific[J].J Atmos Sci,28(5):702-708.

Murakami T,Nakazawa T,He J H,1984a.On the 40—50 day oscillations during the 1979 Northern Hemisphere summer[J].J Meteor Soc Japan,62(3):440-468.

Murakami T,Nakazawa T,He J H,1984b.On the 40—50 day oscillation during the 1979 Northern Hemisphere summer.Part II:heat and moisture budget[J].J Meteor Soc Japan,62(3):469-484.

Qi L,He J H,Zhang Z Q,et al.,2008.Seasonal cycle of the zonal land-sea thermal contrast and East Asian subtropical monsoon circulation[J].Chin Sci Bull,53(1):131-136.

任珂,何金海,祁莉,2010.東亞副熱帶季風雨帶建立特征及其降水性質分析[J].氣象學報,68(4):550-558. Ren K,He J H,Qi L,2010.The establishment characteristics of the East Asian subtropical monsoon rain-belt and an analysis of its nature of precipitation[J].Acta Meteor Sin,68(4):550-558.(in Chinese).

Tao S Y,Chen L X,1987.A review of recent research on the East Asian summer monsoon in China[M]//Monsoon Meteorology.Oxford:Oxford University Press:60-92.

Wang B,LinHo,2002.Rainy season of the Asian-Pacific summer monsoon[J].J Climate,15(4):386-398.

Wang B,Ding Q H,2008.Global monsoon:dominant mode of annual variation in the tropics[J].Dyn Atmos Ocean,44(3/4):165-183.

Wang B,Li J,Cane M A,et al.,2018.Toward predicting changes in the land monsoon rainfall a decade in advance[J].J Climate,31(7):2699-2714.

汪靖,何金海,劉宣飛,等,2009.江淮梅雨建立的年際變化及其前期強影響信號分析[J].科學通報,54(1):85-92. Wang J,He J H,Liu X F,et al.,2009.Interannual variability of the Meiyu onset over Yangtze-Huaihe River Valley and analyses of its previous strong influence signal[J].Chin Sci Bull,54(1):85-92.(in Chinese).

Wang L J,He J H,Guan Z Y,2004.Characteristics of convective activities over Asian-Australian “land bridge” areas and its possible factors[J].Acta Meteor Sin,18(4):441-454.

Wang L J,Guan Z Y,He J H,et al.,2007.Comparison of the double summer monsoon troughs over East Asia[J].Acta Meteor Sin,21(1):75-86.

王麗娟,何金海,司東,等,2010.東北冷渦過程對江淮梅雨期降水的影響機制[J].大氣科學學報,33(1):89-97. Wang L J,He J H,Si D,et al.,2010.Analysis of impacts of northeast cold vortex processes on Meiyu rainfall period over Yangtze-Huaihe River basin[J].Trans Atmos Sci,33(1):89-97.(in Chinese).

Wang L J,Dai A G,Guo S H,et al.,2017.Establishment of the South Asian high over the Indo-China Peninsula during late spring to summer[J].Adv Atmos Sci,34(2):169-180.

溫敏,何金海,肖子牛,2004.中南半島對流對南海夏季風建立過程的影響[J].大氣科學,28(6):864-875. Wen M,He J H,Xiao Z N,2004.Impact of the convection over the indo-China peninsula on the onset of SCS summer monsoon[J].Chin J Atmos Sci,28(6):864-875.(in Chinese).

吳志偉,何金海,李建平,等,2006.長江中下游夏季旱澇并存及其異常年海氣特征分析[J].大氣科學,30(4):570-577. Wu Z W,He J H,Li J P,et al.,2006.The summer drought-flood coexistence in the middle and lower reaches of the Yangtze River and analysis of its air-sea background feathers in anomalous years[J].Chin J Atmos Sci,30(4):570-577.(in Chinese).

徐海明,何金海,董敏,2001.江淮入梅的年際變化及其與北大西洋濤動和海溫異常的聯系[J].氣象學報,59(6):694-706. Xu H M,He J H,Dong M,2001.Interannual variability of the Meiyu onset and its association with North Atlantic oscillation and SSTA over North Atlatic[J].Acta Meteorol Sin,59(6):694-706.(in Chinese).

Xu H M,He J H,Dong M,2001.Effect of the Indian peninsula on the course of the Asian tropical summer monsoon[J].Acta Meteorol Sin,15(3):308-322.

Xu H M,He J H,Wen M,et al.,2002.A numerical study of the effect of the Indo-China peninsula on the establishment and maintenance of the South China Sea summer monsoon[J].Chin J Atmos Sci,26(3):252-266.

Yang Y,Zhu Z W,Li T,et al.,2020.Effects of western Pacific intraseasonal convection on surface air temperature anomalies over North America[J].Int J Climatol,40(6):2913-2923.

曾慶存,李建平,2002.南北兩半球大氣的相互作用和季風的本質[J].大氣科學,26(4):433-448. Zeng Q C,Li J P,2002.Interaction between the Northern and Southern Hemispheric atmospheres and the essence of monsoon[J].Chin J Atmos Sci,26(4):433-448.(in Chinese).

Zhao P,Zhang R,Liu J,et al.,2007a.Onset of southwesterly wind over eastern China and associated atmospheric circulation and rainfall[J].Clim Dyn,28:797-811.

Zhao P,Zhang R H,Liu J P,et al.,2007b.Onset of southwesterly wind over eastern China and associated atmospheric circulation and rainfall[J].Clim Dyn,28(7/8):797-811.

Zhu Q G,He J H,Wang P X,1986.A study of circulation difference between East-Asian and Indian summer monsoon with their interaction[J].Adv Atmos Sci,3(4):466-477.

朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等,1992.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社. Zhu Q G,Lin J R,Shou S W,et al.,1992.The fundamentals and methods of synoptic meteorology[M].Beijing:China Meteorological Press.(in Chinese).

竺夏英,何金海,吳志偉,2007.江淮梅雨期降水經向非均勻分布及異常年特征分析[J].科學通報,52(8):951-957. Zhu X Y,He J H,Wu Z W,2007.Meidional seesaw-like distribution of the Meiyu rainfall over the Changjiang-Huaihe River Valley and characteristics in the anomalous climate years[J].Chin Sci Bull,52(8):951-957.(in Chinese).

竺夏英,何金海,吳志偉,2008.長江中下游入梅指數及早晚梅年的海氣背景特征[J].大氣科學,32(1):113-122. Zhu X Y,He J H,Wu Z W,2008.Regional Meiyu onset index over the middle and lower reaches of the Yangtze River and the associated ocean-atmospheric features for the early/late Meiyu onset years[J].Chin J Atmos Sci,32(1):113-122.(in Chinese).

朱志偉,何金海,2013.東亞副熱帶季風的季節轉變特征及其可能機理[J].熱帶氣象學報,29(2):245-254. Zhu Z W,He J H,2013.Seasonal transition of east Asian subtropical monsoon and its possible mechanism[J].J Trop Meteor,29(2):245-254.(in Chinese).

Zhu Z W,Li T,2016.A new paradigm for continental U.S.summer rainfall variability:Asia-North America teleconnection[J].J Climate,29(20):7313-7327.

Zhu Z W,Li T,2017a.The statistical extended-range (10—30-day) forecast of summer rainfall anomalies over the entire China[J].Clim Dyn,48(1/2):209-224.

Zhu Z W,Li T,2017b.Statistical extended-range forecast of winter surface air temperature and extremely cold days over China[J].Quart J Roy Meteor Soc,143(704):1528-1538.

Zhu Z W,Li T,2017c.Empirical prediction of the onset dates of South China Sea summer monsoon[J].Clim Dyn,48(5/6):1633-1645.

Zhu Z W,Li T,2018.Extended-range forecasting of Chinese summer surface air temperature and heat waves[J].Clim Dyn,50(5/6):2007-2021.

Zhu Z W,Li T,Hsu P C,et al.,2015.A spatial-temporal projection model for extended-range forecast in the tropics[J].Clim Dyn,45(3/4):1085-1098.

Zhu Z W,Li T,Bai L,et al.,2017.Extended-range forecast for the temporal distribution of clustering tropical cyclogenesis over the western North Pacific[J].Theor Appl Climatol,130(3/4):865-877.

This paper reviews the main course of monsoon research in Nanjing University of Information Science and Technology (NUIST) since the founding of NUIST 60 years ago,and the important achievements in the Asian monsoon,especially in the East Asian monsoon.From 1980s to early 2000s,the successful implementation of the PRC-US,PRC-Japan cooperated monsoon research projects and the “South China Sea Monsoon Experiment” has greatly promoted the formation and growth of the monsoon research team in NUIST,and also contributed to a series of innovative achievements.First,the atmospheric circulation differences between the East Asian monsoon and the Indian monsoon were revealed,and the clear concept of the East Asian subtropical monsoon was proposed.Second,an earlier onset of the East Asian subtropical summer monsoon than the South China Sea summer monsoon with the former independent of the latter was found.Third,the Asian-Australian “land bridge” was identified as the region with the most active convections in the Asian monsoon region in the Northern Hemisphere in spring,and the associated convection occurrence and northward advancement play a vital role in the onset of the East Asian summer monsoon.Fourth,the northward-propagation characteristics and mechanism of the summer intraseasonal oscillation over the East Asian monsoon region were unraveled and successfully applied to the extended-range forecast.These innovative achievements have made great contributions to the monsoon research.In recent years,NUIST has been adhering to the idea of “Open Development and Joint Development” and vigorously introducing high-level talents,which further contribute to the monsoon research.As one of the important teams dedicated to international monsoon research,NUIST monsoon research team will keep deepening the understanding of monsoon theory and improving the level of monsoon forecast.

Asian monsoon;South China Sea summer monsoon;East Asian subtropical summer monsoon;Meiyu;intraseasonal oscillation

doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20200903001

(責任編輯:張福穎)

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