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热带大气季节内振荡(ISO)具有显著的季节变化，故可分为MJO（北半球冬季大气季节内振荡）与BSISO（北半球夏季大气季节内振荡）。在热带地区，ISO具有纬向1波的行星空间尺度，30-60天的宽频振荡周期，以及纬向东传等主要特征。其生命周期表现为，热带大尺度深对流和降水正异常从西印度洋开始向东传播并不断增强，途经海洋大陆地区进入西太平洋，到达日界线后对流逐渐减弱，最终消亡。在ISO的整个生命史中，ISO在初期是如何形成的，目前尚存争议。本文利用多套观测资料和再分析资料进行合成分析与个例诊断，并利用大气环流模式开展数值试验，以揭示“热带印度洋季节内振荡的触发机制”。结果表明，热带大气季节内振荡产生的主要原因，一方面是对热带东印度洋ISO抑制对流的Rossby响应。另一方面，来自中纬的扰动波列也有利于热带西印度洋ISO对流的产生。此外，论文还考察了国内正在发展的大气环流模式对ISO整体与个例的模拟性能，包括IS0的传播、周期和强度等方面。主要结论如下:
(1)通过NOAA卫星观测资料和ERA-40再分析资料收支诊断，揭示了冬季热带大气季节内振荡产生的前兆信号和动（热）力过程。分析表明热带西印度洋是北半球冬季大气季节内振荡(MJO)对流活动产生的关键区域。在MJO对流产生之前，热带西印度洋地区的对流层低层湿度和温度已经开始显著增加。水汽和温度的增长有利于对流不稳定，并最终导致对流产生。MJO对流触发时期的对流层低层水汽（能量）收支表明，比湿（温度）增加主要原因是MJO风场与低频湿度（温度）场相互作用导致的水平湿（暖）平流。这种MJO风场是对热带东印度洋MJO抑制对流的Rossby响应。此外，来自中纬的波动能量累积也有利于MJO对流产生。ECHAM模式的数值试验结果也进一步证实了上述观点。
(2)对比MERRA与CFSR两套高分辨率再分析资料结果，考察了冬季热带大气季节内振荡产生机制对资料的依赖性。结果表明，MERRA与CFSR两套高分辨率再分析资料结果与ERA-40再分析资料较为一致。在局地影响方面，对流产生之前，对流层低层的MJO风场与低频湿度（温度）相互作用，导致比湿（温度）增加，对流不稳定增强最终导致对流产生;在热带影响方面，MJO环流场异常主要是对热带东印度洋MJO抑制对流的Rossby波响应，而不是对西太平洋MJO增强对流的Kelvin波响应;在热带外影响方面，中纬Rossby波列和波作用通量的计算表明，在热带西印度洋，来自中纬的波动能量累积有利于MJO对流产生。
(3)评估bcc-csm1-1、BNU-ESM、FGOALS-g2和FGOALS-s2四个模式的大气分量对季节内振荡的模拟性能，讨论了季节内振荡与季节平均态的正反馈机制。在四个模式的AMIP试验结果中，均能够再现热带地区大气季节内振荡信号及其主要特征，但与观测相比仍存在一定的模拟偏差。多数模式在热带印度洋地区模拟的ISO强度偏弱，在西太平洋地区模拟的ISO强度偏强。计算表明，ISO强度偏差与季节平均场和ISO之间的正反馈作用密切相关。由于季节平均降水在印度洋偏少（偏多），平均东风垂直切变减弱（增强），ISO被抑制（增强）。ISO比湿场与ISO辐合场均偏弱（偏强），且二者的同位相关系偏弱（偏强），导致二者相互作用项对季节平均水汽辐合项的贡献偏小（偏大），季节平均降水也就进一步偏少（偏多）。通过这种季节平均态与ISO的正反馈相互作用，将进一步放大模式对ISO的模拟偏差。
(4)基于TRMM卫星观测资料和ERA-interim再分析资料，对CINDY/DYNAMO期间三个MJO事件的产生过程进行了个例分析。结果表明，在CINDY2011/DYNAMO试验期间，三个MJO事件的对流产生过程有一些相似之处。即在对流产生之前，MJO对流产生关键区对流层低层的水平暖平流异常导致上升运动异常产生。上升运动异常与低频比湿场相互作用，通过水汽垂直输送导致对流层低层比湿显著增长，有利于对流不稳定并最终导致对流产生。在MJO对流产生阶段的对流层低层能量（水汽）收支表明，水平暖（湿）平流产生主要原因是MJO风场与低频温度（湿度）的相互作用。这种MJO风场是对印度洋地区MJO抑制对流的Rossby波响应。此外，热带外波列对三个MJO事件的对流产生有一定影响，但MJO环赤道模态在对流产生阶段并没有东传至对流产生的关键区，因此对MJO产生过程无显著影响。
(5)利用区域模式FROALS的大气部分(RegCM3)分别进行20年长期积分试验和60组30天片段积分试验，分别讨论了区域模式对MJO的基本模拟性能，以及对CINDY/DYNAMO试验期间MJO个例的模拟情况。1982-2001年的长期积分结果表明，区域气候模式RegCM3模式可以再现印度洋地区MJO强度东强西弱的梯度分布特征，以及MJO沿赤道向东传播的过程，但是模式模拟的显著周期比观测略短。模式60组片段积分试验的集合平均结果表明，RegCM3模式对MJO个例事件有一定的模拟能力和潜在的可预报性。对比不同初始场的试验结果发现，给定MJO事件的初期阶段作为初始场，模式对环流场在MJO时间尺度上的模拟技巧较高;给定MJO对流的负位相阶段作为初始场，模式对降水场在MJO时间尺度上的模拟技巧较高。