通过布设深海潜标阵列对太平洋西边界流、西太平洋纬向流系、深层环流、南海贯穿流和印尼贯穿流开展大规模同步连续现场观测,填补国际上在太平洋西边界流和中深层环流观测和研究的空白,为本专项海洋模式的验证和改进提供观测数据支撑。
揭示热带西太平洋主流系三维结构和变异规律及其与多尺度海洋过程相互作用机制,系统阐释主流系对暖池热盐结构宏观分布格局及热盐收支的影响和贡献;阐释调控西太暖池变异的海洋环流动力过程和热带海气耦合动力机制;确认西太平洋暖池和热带东印度洋暖池、南海暖池在不同时间尺度上的差异性和关联性;阐明西太暖池多时间尺度的变化规律及其控制机制,理解西太暖池长期变化趋势对ENSO等年际气候变异的影响;提出西太暖池热盐收支平衡机制,量化海洋平流等动力过程对西太暖池形成和维持的内在作用;明确台风活动与暖池变异之间相互作用的海气耦合动力机制;建立强对流天气物理过程对海气通量和海洋混合影响的参数化方法。
在西热带太平洋西边界流区针对中深层西边界流流态开展先导性的观测及理论研究,探究中、深层海洋热动力学过程及其与上层海洋热动力过程变异的关系。阐明热带西太平洋环流系统与热带东印度洋环流系统之间的水交换和热量、盐量交换通量及其过程与机制,揭示太平洋-印度洋水交换对暖池热结构和可预报性的影响;揭示吕宋海峡、卡里曼丹海峡水、物质和能量的交换的三维结构和变异特征;揭示西太平洋主流系变异对黑潮上游段可预报性的影响;建立一个高分辨率(5-10 km)的西太平洋及南海区域海洋环流模式, 通过优化模式初始化、改进和完善模式的物理参数化过程和计算方案,提高模式对印太海盘中、深层环流的模拟能力。
揭示暖池区关键洋流过程(西边界流、ITF)对热带内、外海气异常的影响及对东亚气候的预测意义;明确印度洋暖池区季节内尺度海气相互作用的主要物理过程对亚洲气候季节内变化、季风爆发过程和夏季风变异的影响;揭示印度洋暖池区海温年代际变化影响区域海气相互作用变化的规律及其对区域气候季节和年际变化的调控作用。较好量化海气耦合边界层结构特征、海洋飞沫运动和海盐气溶胶通量、暖池海气相互作用,减少目前对海盐气溶胶通量估计的不确定性。高分辨率海气耦合模式的改进和相应模拟结果的完成。建立一个多源海洋观测资料的集合同化系统;完成20年逐日1/12o的区域海洋再分析数据集,空间覆盖西太平洋暖池区。