季风系统研究、天气气候机理研究、自然灾害成灾理论与预测预警研究、热带-极地相互作用与全球变化研究、生态环境与资源利用研究

（1）季风系统研究

该课题将基于观测资料的综合诊断分析和不同复杂程度模式的模拟试验，阐明季风系统从天气尺度、季节内尺度、年际尺度到年代际尺度的变化特征，海洋、海冰和陆面状况异常对季风系统变化的影响和具体物理过程，季风系统不同时间尺度变化的可预测性，以及季风系统不同时间尺度变化对极端灾害事件发生的综合影响。

（2）天气气候机理研究

该课题将基于多源观测资料、再分析和多模式数据、以及数值模拟，开展全球变暖背景下南海及周边地区重要天气过程（台风、热带波动、暴雨、强对流等）发生发展机理、区域气候变化特征及其影响研究，重点阐述天气气候变异过程中海洋-陆地-大气的多尺度相互作用，揭示其中的多因子协同影响机制，以及区域天气气候变化的全球效应。预期取得的天气气候变化新理论将为相关业务预测预警提供重要科学支撑。

（3）自然灾害成灾理论与预测预警研究

该课题将结合高质量卫星遥感、地面观测及再分析数据，区域天气数值预报、海洋模式风暴潮预报，发展南海高分辨率区域数值预报技术系统，优化适用于南海及周边地区的模式物理参数化方案和同化技术，提高南海区域中尺度对流系统及其降水和大风的预报能力。实现粤港奥大湾区及周边地区山洪、河流、城镇、海岸带洪涝灾害高精度观测和数值模拟高效集成。深入探究各类洪灾激发机制，细分区域内主要自然和人类活动因子对洪灾时空变异变化的影响，特别是风暴潮与台风引发陆源洪水叠加过程中的海陆交互作用机理。建立针对台风等海陆气自然灾害的立体协同观测系统，收集自然灾害期间的现场观测数据、结合数值模拟和理论模型，研究自然灾害的成灾理论。研发和改进模式再分析技术，构建长时间序列、高分辨率的南海区域再分析数据集。

（4）热带-极地相互作用与全球变化研究

该课题将研究中低纬对极地气候变化的影响、极地对中低纬度气候的影响、以及全球变暖背景对热带-极地相互作用的调制。针对近20年来两极迥异的温度变化特征开展研究——北极加速增暖、南极弱增温，揭示导致该温度变化特征的关键过程。在此基础上，进一步研究极地气候变化对中低纬气候变异的影响，特别是北极加速增暖对东亚气候变异的影响，阐明北极对东亚气候可预测性的贡献。最后针对全球变暖背景下，气候背景态的变化如何调制热带-极地相互作用进行深入探索。

（5）生态环境与资源利用研究

该课题将围绕生态环境与资源利用国际前沿和国家重大需求，立足粤港澳大湾区、面向南海及周边地区，开展粤港澳大湾区和南海海洋大气边界层三维立体综合探测实验，对标世界一流湾区和美丽中国建设要求，开展粤港澳大湾区建设、南海及周边地区气候变化、双碳战略排放变化对粤港澳大湾区空气质量影响机理研究。基于观测和模型模拟，探索生态系统碳、氮等物质循环响应气候变化的现象和潜在机制，从生态系统固碳、减排角度，探究粤港澳大湾区“碳中和”潜力及其对气候的反馈效应，粤港澳大湾区生态系统减缓和适应气候变化应采取的策略。探究南海海洋大气气溶胶和船舶排放对区域气候及生态效应的影响。