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热带大洋对美国西海岸降雨的影响

热带海气相互作用,极端降雨,太平洋年代际变率,模式不确定性

热带大洋由于较高的温度和巨大的热容量，对全球及区域气候变化有重要影响。建立起局地天气气候事件与大尺度海洋变化的联系，对于提高区域气候的预测预估水平十分关键。美国西海岸呈现温暖潮湿的冬季和炎热干燥的夏季的地中海气候特征，冬季来自太平洋的“大气河”输送大量水汽，极端降水频发；夏季受到副热带下沉气流影响，炎热干燥，山火频发。围绕热带大洋对美国西海岸天气气候的影响，报告主要介绍以下三方面研究：

（1）通过给定观测海温的数值试验，我们发现海洋变化只贡献了美国西海岸冬季极端降水年际变率的20%，主要通过热带中东太平洋海温激发的遥相关波列实现，这意味着单纯利用海温来预报美国西海岸的极端降水存在很大的局限性。

（2）加州降雨的年代际变化存在很大的模式间差异，通过大量气候模式模拟试验，我们指出内部变率贡献了年代际变化不确定性的80%，其中IPO作为主导模态，通过影响北太平洋的西风急流和阿留申低压，主导了加州最近几十年的干旱趋势。

（3）全球增暖下加州降雨的季节循环呈现湿季收缩的现象，这主要是由于湿度对温度变化的非线性关系，使得水汽增多呈现海陆分布不均匀的季节差异导致。未来冬季变湿也存在很大的模式间差异，当前气候模式中普遍存在的double-ITCZ偏差，可以作为模式间降水未来预估的一个“萌现约束”，即double-ITCZ偏差越大的模式预估的未来降水增加越多，反之亦然。利用这一约束关系对美国西海岸降雨的未来预估进行订正之后，模式预估的冬季变湿被大大削弱。