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1、中国科学院“百人计划”入选者终期考核评估表姓 名 李双林 聘用单位 大气物理研究所 从事专业 气象学 研究领域 海气相互作用 到岗工作时间 2006 年 12 月获得择优支持年度 2009 联系电话 010-82995321 电子邮件 中国科学院人事教育局制说明一、请入选者实事求是地填写表中内容。二、封面中的“入选年度”、“到岗工作时间”必须填写，否则视材料无效。所在单位需在封皮“聘用单位”处加盖单位公章。三、聘用单位需将人才专项经费的支出使用情况由聘用单位财务部门做出专题报告作为必备附件一并报院。专项经费若存在结余，需专门说明结余原因，并提交结余经费使用计划。同时入选者还需附与聘用单位签订
2、的工作目标任务书，年度考核等有关材料，获奖证明等相关材料。研究工作进展总体情况（包括已完成科学目标、成果在该领域所处地位、发表论文论著、实验室和人才队伍建设、获奖和经费情况）预期目标：发展一适于热带印度洋-西太平洋区域应用的大气环流-混合层海洋区域海气耦合模式；揭示印度洋海盆尺度海温暖异常，尤其是独立于ENSO的暖异常的成因；弄清印度洋海盆尺度海温暖异常对东亚夏季气候的影响及机制；阐明它是如何影响西太平洋海气反馈从而进一步影响东亚夏季气候的；最后提出印度洋海盆尺度暖异常影响东亚气候的物理模型。预期将对东亚夏季气候异常成因提供新认识，为旱涝预测提供新思路。完成情况：不仅顺利地完成了设定的有限预期
3、目标，在印度洋海气相互作用这一国际热点和前沿领域上做出了创新性的研究，而且就与项目密切相关的气候年代际变化问题，从另外几个方面做出了原创性的贡献。项目超额完成了设定的研究任务。已完成的主要研究内容和成果按四个方面归纳如下：一）印度洋-西太平洋区域海气耦合模式发展、印度洋海盆尺度海温暖异常成因及其气候影响（1）区域耦合模式发展基于美国国家环境预测中心(NCEP)的全球大气环流模式, 通过通量订正方案, 发展了在印度洋西太平洋区域与混合层海洋耦合的简单耦合模式（AGCM_EML_R）。通过对该模式模拟的海温气候态、标准差、前几个变率模态、以及反映海气相互作用的一个重要指标降水与海温距平时间相关系数
4、的空间分布等与观测的对比，发现模式能比较真实再现观测气候特征(Li et al. 2013, AAS)。（2）海盆尺度暖异常成因 首先基于过去100多年的观测资料，发现确实存在于独立于ENSO的印度洋海盆尺度暖异常现象。随后，利用气候系统模式结果，分析了这类事件的成因，发现单独印度洋海气相互作用能激发这类事件。该成果为印度洋海气相互作用提供了新认识（Zhang et al. 2012）。（3）印度洋海盆尺度年际海温暖异常对东亚夏季气候的影响及机制利用5个大气环流模式试验，结合观测分析和动力机制模式诊断，研究了印度洋海盆尺度年际海温暖异常对东亚夏季气候的影响。结果显示：印度洋暖海温引起的加热异常
5、不仅能直接增强南亚高压，还能激发东传的大气开尔文波，在西太平洋激发低层反气旋与冷海温异常的正反馈海气相互作用，使得低层反气旋得以较长时间维持，有利于增强从南海和西太平洋向我国大陆的水汽输送，从而增强夏季长江中下降水（Li et al. 2008，J. Climate）。长期以来，人们认为印度洋热力状况主要受太平洋海气相互作用引起的大气异常所驱动，在海气系统中处于被动。1990年代末期以来这一认识得以改变，人们发现印度洋也存在活跃的海气相互作用。本成果较好地解决了印度洋对东亚夏季气候的影响问题，研究扎实，已被国际同行引用70次。 二）年代际尺度印度洋增暖对南极气温的动力影响及其与太平洋增暖的影响
6、比较全球变暖、南极臭氧耗损（未来臭氧恢复）及其对气候影响是国际热点和前沿课题。在20世纪的后几十年里，主要受臭氧耗损辐射冷却的影响，南极对流层中上层到平流层表现出显著的变冷趋势。但观测到的变冷强度没有给定各种外强迫下模式模拟的强（Gillett and Thompson，2003, Science；Arblaster and Meehl, 2006, GRL; Karpechko et al., 2008, GRL），说明有其它因素部分抵消了臭氧耗损的影响。是否有关的动力过程起着某种角色尚不清楚，因为动力过程引起的垂直运动异常也能导致绝热增温或冷却。考虑到同期热带印度洋和太平洋大部显著增暖了，
7、我们系统地研究这一问题。发现：印度洋和太平洋变暖均导致南极极区动力增暖，部分抵消臭氧耗损造成的辐射冷却。分析揭示静止波和瞬变波相互作用能解释对流层响应，而上传行星波异常能解释平流层响应。（Li, 2009，中国科学； Li et al.，2010, J. Climate; Li, 2010，Adv.Atmos.Sci.； Li, 2010，Atmos Ocn Sci Lett.）成果不仅解决了模拟得到的南极上空变冷比观测要强这一困扰国际气候界的问题，而且预示：随着全球变暖加剧、热带海洋继续变暖，南极极区大气受此影响，将产生动力增暖，不利于极区平流层云的形成，不利导致臭氧耗损光化学反应的发生。于
8、是，不利于臭氧耗损，而有助于臭氧恢复。令人鼓舞的是，最近10年来南极臭氧洞确实有所恢复了。现在的结果为臭氧洞有所恢复的观测事实提供了另一个可能的解释。而一般的观点是：南极臭氧洞有所减小是蒙特利尔公约生效后氟里昂排放减少的结果。成果受到国际同行重视，已被外国同行引用近20次。三）南亚、欧洲黑碳气溶胶对东亚气候年代际影响与机制黑碳气溶胶作为一种短生命史、对太阳辐射具有很强吸收性的气溶胶，对全球变暖具有很大贡献，其气候影响是近年来一个广受关注的问题。但以前大多从局地热力影响的角度来开展研究。我们从气候动力学角度，通过模式试验和诊断分析，发现：南亚、欧洲黑碳气溶胶除影响所在区域的气候外，还对东亚气候存
9、在显著的遥影响。特别地，它们的长期趋势对东亚气候的年代际变化有显著贡献（Wan et al. 2013, AOSL; Mahmood and Li 2013, JOC; 2012, TAC; 2011 AOSL; 2010 AOSL）。工业革命以来，欧洲国家向大气中排放了大量黑碳气溶胶。这一成果意味着，它们对过去我国异常气候灾害的发生负有责任。因而，这一成果为国家气候外交提供了科学支撑。四）北大西洋海温长周期年代际振荡（AMO）对亚洲气候的影响与东亚气候年代际变化（1）AMO与东亚气温年代际变化北大西洋海温长周期年代际振荡（AMO）是由于温盐环流自然振荡而引起的北大西洋海盆尺度海温一致性变化，
10、具有70年左右的周期。我们在国内最早开展AMO气候影响的研究, 利用观测分析和模式试验，发现：AMO有利于东亚冬季年代增暖（Li and Bates, 2007, AAS）。随后我们拓展到四个季节，发现：AMO有利于一年四季欧亚大陆增暖，因而将增强夏季（/减弱冬季）的海陆热力对比，增强（/减弱）夏季风（/冬季风）（Wang, Li, Luo 2009, JGR）. 基于这一结果及AMO的准周期性，我们预估东亚增暖趋势将于2020年代早期变缓（李双林 等，2009，大气科学学报）。最近，我们重先检查了AMO与东亚气温的相关，发现东亚气温超前5-7年时二者相关最大，并由此预估东亚气温增暖趋势可能已
11、经开始转折。最近的观测结果支持这一观点（Li and Luo, 2013, AOSL）.（2）AMO对南亚（印度）夏季风的影响从观测分析和模式试验，我们发现：AMO有利于南亚夏季降水年代增加，并提出了AMO引起北大西洋热力异常，激发热带外传播波列，从而引起南亚季风区上升运动增强，从而增强夏季降水的机制（Li et al., 2008, GRL; Wang, Li, et al. 2009, JGR）。这一结果已被更多其它耦合模式结果所验证（Luo, Li, et al, 2011, JGR; Luo, Li, et al. 2013, JGR, submitted），并被国际同行引用多次。（3
12、）东亚夏季气候年代际变化与全球海温背景态改变东亚夏季气候在1970年代末发生了一次显著的年代转折，伴随该转折我国夏季降水表现为“南涝北旱”型。人们从影响气候的外强迫因子及气候系统的自然因子等方面开展了大量的研究，但海温背景态的改变在其中起了多大作用这一问题的答案还存在很大的不确定性。我们利用国际先进的模式进行了试验研究，并诊断了影响机制。结果显示：全球海温背景态的改变贡献很大（Fu， Li， Luo， 2009， AAS），就各个海区相比而言，热带尤其是热带太平洋的贡献最大，热带外海温也起了一些作用，但是次要的（Fu and Li，2013）。热带印度洋不仅没有贡献，反而抵消了部分来自热带太平
13、洋的贡献（Li et al. 2008, J. Climate）。发表论文情况：入选“百人计划”以来有10多篇论文在国际权威期刊发表（J. Climate：4篇； GRL： 2篇； JGR： 2篇; Int. J. Climat.: 1）。总共发表论文43篇，其中SCI论文23篇。以上不含项目其它参加人员单独发表论文17篇（含SCI论文12篇）。团队建设：领导由一名副研究员，两名助理研究员，10多位博士、硕士生组成的独立课题组，并与多位国内外同行有密切的合作关系。合作伙伴包括： Tore Furevik， 挪威皮耶可尼斯气候中心研究员、主任 Odd Helge Otter，挪威南森环境与遥感中
14、心研究员 Judith Perlwitz， 美国NOAA地球系统研究实验室研究员 Martin P. Hoerling，美国NOAA地球系统研究实验室研究员 Jian Lu， 美国COLA/George Mason University助理教授 Rengguang Wu， 香港中文大学教授 黄刚、任荣彩、段安民、孙建奇、范可等，本所研究员。国内外学术任职： 中国科学院气候变化研究中心常务副主任 大气物理所学术委员会委员 成都信息工程学院兼职教授 IPCC第五次评估报告特约函评专家 美国NSF研究项目申请书评审专家 多家国外著名期刊特约审稿专家（Journal of Climate, Clima
15、te Dynamics, Journal of Geophysical Research-atmosphere, Geophysical Research Letters, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, International Journal of Climatology，Theoretical and Applied Climatology, Atmospheric Research, Climate Change等）人才培养：已培养毕业博士5人（付建建、王彦明、韩哲、Rashed Mahmood、张明红），毕业硕士6人（姚锦烽、陈小婷、卞洁、王钦、李子仪、吴伟）。经费情况：由于在年代际气候变化方面的突出贡献及研究成果的潜在应用价值，2010年获得中国气象局行业专项资助。项目题目：年代际变化对季节到年际气候预测的影响。经
