全球气候变化及其影响是国际社会普遍关注的全球性问题。东南亚及其周边地区属于亚洲季风系统的关键区域,是亚洲季风与ENSO、太平洋和印度洋相互作用、南北半球相互作用的交汇中心。它是气候变化最活跃的领域之一,也是受气候变化影响最严重的领域之一。东南亚及其周边地区的陆、海、岛分布十分复杂,空之间不同时间、不同尺度的大气活动特征也有所不同,因此是各种灾害性天气气候频繁发生的地区。同时,东南亚及其周边地区也是重要的大气热源。该地区的气候变化驱动着全球大气环流的演变,对周边地区乃至全世界的天气气候都有着深远的影响。
中国位于东南亚北部,在气候变化的背景下,极端天气和气候事件逐年增多,尤其是在南方。华南频繁的暴雨洪水、沿海地区的台风、干旱高温等诸多极端天气气候事件,如近年来的华南雨雪冰冻灾害、西南干旱等,给社会经济发展和人民生命财产安全带来了巨大影响。全球和区域气候变化对中国社会经济发展产生了诸多不利影响,成为可持续发展的重大挑战。东南亚及其周边地区的气候变化对中国的天气和气候有直接影响。因此,系统研究东南亚及其周边地区的气候变化特征和物理机制,了解该地区的气候可预测性,不仅对当地社会经济发展具有重要意义,而且对中国的天气和气候预测也至关重要,可以为提高中国的天气和气候预测水平提供新的理论依据。
《东南亚及其周边地区的气候变化》是第一部系统的关于东南亚及其周边地区气候变化及其影响的学术专著。本书大部分内容基于国家重大科研项目“全球变化背景下南海及其周边地区春夏气候变化特征与机制及其对全球气候的反馈”近年来获得的最新研究成果。利用最新的观测和再分析资料、先进的数值模式和气候动力学分析方法,系统研究了东南亚及其周边地区春夏气候变化及其过渡期,阐明了东南亚及其周边地区气候动力学研究的一系列最新观点和结论。
主要内容包括以下四个部分。
▋阐述了全球变化背景下东南亚及其周边地区春夏季节转换的复杂性及其对中国南方气候的影响。
东南亚及其周边地区是连接印度洋和西太平洋的重要纽带,与南亚、东亚和澳大利亚的季风区直接相邻。它是东亚季风系统和印度季风系统相互作用的重要场所,也是亚洲最活跃的对流加热源之一。南海季风的爆发直接控制了中国东部的降水、旱涝。在全球变化的背景下,热带季风和海洋热环境的变化将导致东南亚及其周边地区的气候变化,并对华南乃至全国的气候变化产生影响。春季是季节转换中非常重要的季节,春季的气候变化过程对夏季气候有明显的影响。东南亚及其周边地区对春、春、夏过程中的全球海、陆、气相互作用非常敏感。与冬季和夏季相比,春季的气候变化研究较少。在全球变暖的背景下,东南亚及其周边地区的春季气候形势可能会出现新的变化,影响中国南方旱涝灾害的关键因素及其关系也可能发生新的变化。这些变化加剧了我国南方旱涝预测的难度和不确定性,迫切需要我们进一步研究和深化认识。因此,在全球变化的背景下,研究南海及其周边地区春夏气候变率和季节转换的特征、早期信号、变化机制和原因势在必行。
春夏季转换前后OLR异常场的旬平均演变
▋加深了对青藏高原、东南亚和印度-太平洋海域海-陆-气相互作用对东南亚和中国气候影响的认识。
东南亚的海陆地形复杂,最典型的是由几个岛屿组成的海洋大陆,该地区的海-陆-气相互作用十分活跃。此外,被誉为东南亚周边地区“世界屋脊”的青藏高原,对亚洲夏季风的建立、发展和维持以及东南亚及其周边地区环流和降水的年际和年代际变化都有重要影响。其他研究表明,印度-太平洋地区热带西太平洋海温异常、赤道印度洋海温偶极振荡和南海海温异常对亚洲季风气候有显著影响。然而,青藏高原、东亚大陆、热带海洋和东南亚及其周边地区的亚洲季风系统作为一个整体是密切相关和复杂的,需要大量深入的研究来了解它们的变化和作用。这些地区的海-陆-气相互作用在春季、春季和夏季的过程中具有很大的特殊性和重要性,但这种特殊性的物理特征和动力学过程及其在理解和预测气候变率中的意义仍不清楚。因此,本书收录的研究成果将加深对东南亚、印度-太平洋地区、东亚大陆和青藏高原海-陆-气相互作用对周围气候影响的科学认识,尤其是在春季和夏季。
▋探索东南亚及其周边地区气候变化的归因和不确定性,揭示区域气候变化对全球气候的反馈效应,将有助于增进对区域气候与全球气候之间相互联系的理解,并加强国际社会对该地区气候变化研究的关注。
东南亚及其周边地区的印度-太平洋暖池是世界上最大的热库,其温度和质量的微小变化将导致周边地区乃至全世界的气候异常。西太平洋暖池的变化与ENSO密切相关。南海位于热带太平洋西缘,与大西洋中的墨西哥湾并称“小暖池”,已成为美国气候研究的热点之一。南海的热力和动力变化对东亚季风的发生和发展具有重要意义。印度洋的热力和动力变化以及印度洋的海气相互作用可以通过索马里急流确定西南季风的性质和强度。上述西太平洋-南海-印度洋通过印度尼西亚穿流等洋流交换水体和其他物理性质,通过各种过程影响东亚季风和西南季风的爆发和演变,从而影响其他地区的气候。运用气候反馈-响应分析方法,系统分析了东南亚及其周边地区气候变化的归因,量化了各物理过程对区域气候变化的贡献。此外,以往的研究往往更关注全球气候变化对区域气候的影响,而对东南亚及其周边地区气候变化对全球气候的反馈效应和影响的研究非常少。本书的研究内容将弥补本研究的不足,揭示东南亚的气候变化对南亚、东亚、非洲乃至北美的气候产生影响。这些内容将加深对区域气候与全球气候之间相互联系的理解,并将加强国际社会对该地区气候变化研究的关注。
EAWM年间EOF1各因子变化形成的PTC空分布格局[由李、杨修正]]
a:包括臭氧和反照率;b:水蒸气;c:云;d:大气动力过程;e:海陆蓄热与海洋动力过程;f:地表附近的显热通量;g:表面附近的潜热通量;h:所有因素的总和;I:观察T2m数据变化,打点区域通过95%置信度检验;EOF1冷中心PTC的PAP系数。“其他”包括臭氧和反照率,“Atm”是大气动力过程,“OCH”是海陆热力动力过程,“LH”是地表潜热通量,“SH”是地表感热通量,“WV”是水汽,“CLD”代表云,“Sum”是7个因子的和,点柱形图显示观测结果
▋了解东南亚及其周边地区在亚季节尺度上环流和降水的可预报性。
东南亚的天气气候受其他地区天气气候系统的影响,也强烈影响周边地区乃至全世界的天气气候。因此,东南亚的天气气候预报不仅对当地的社会经济发展具有重要意义,而且对中国和其他地区的天气气候预报也至关重要。目前,气候预测主要有两种方法,一种是传统的物理统计方法,另一种是基于气候系统模型的动态预测方法。随着高性能计算机和气候系统模型的不断发展,动态预测方法的精度不断提高。因此,大多数国家和地区已经开始利用气候模型的模拟结果进行气候预测,重点是分季节-季节时间尺度。然而,尽管气候系统模型提供了有用的预测信息,但它也有明显的缺点。因此,如何提取气候模型预测的有用信息,如何进一步提高气候模型的预测能力,是气候预测和模型发展领域的重要研究方向。
我们希望这本书的出版能够起到抛砖引玉的作用,通过加深对东南亚及其周边地区气候变化的认识,进一步增强应对气候变化的能力,提高该地区和中国的天气预报和气候预报水平。
宋洋
2019年2月9日
宋洋教授撰写的《东南亚及其周边地区的气候变化》系统地描述了全球变暖背景下东南亚及其周边地区的区域气候变化,分析了海-陆-气相互作用过程对全球气候变化的响应,阐明了海-气耦合系统中不同动力和热力过程对区域气候变化的相对贡献,揭示了东南亚及其周边地区海洋温度和大气加热场的长期变化, 并且讨论了东南亚及其周边地区的气候。同样值得指出的是,过去的相关工作大多集中在冬夏季的科学问题上,而该书强调了春季气候变化信号的重要性,主要集中在春夏东南亚及其周边地区的气候变化特征及其对全球气候的影响。
这本书不仅在区域和全球气候变化研究和教学中具有重要的参考价值,也是华南、南海、东南亚和南亚从事热带气象研究和预报的人们不可或缺的新参考书。
2018年3月26日,北京
本文节选自《东南亚及其周边地区气候变化》序言,删改,标题由编者添加。
书号978-7-03-062425-3
负责编辑:朱进
本书系统介绍了全球变暖背景下东南亚及其周边地区区域气候变化及其影响的最新研究成果。主要包括以下几个方面:(1)阐述全球变化背景下东南亚及其周边地区春夏季节转换的复杂性及其对中国南方气候的影响;加深对海陆空相互作用对青藏高原、东南亚和印度-太平洋海域东南亚和中国气候影响的认识;探索东南亚及其周边地区气候变化的归因和不确定性,揭示区域气候变化对全球气候的反馈效应,增强对区域气候与全球气候相互联系的认识;了解东南亚及其周边地区分季节尺度的环流和降水的可预报性。
这本书是第一部系统的关于东南亚及其周边地区气候变化及其影响的学术专著。这对深化区域和全球气候变化研究,提高天气预报和气候预测水平具有重要的参考价值。可供气象操作人员、高校师生及相关大气科学研究人员参考。
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