發(fā)布時(shí)間：2020-03-25 01:31

【摘要】： 利用數(shù)據(jù)資料和數(shù)值模式,本文對(duì)熱帶太平洋的年代際變化及其形成機(jī)制進(jìn)行了探討。通過(guò)分析COADS資料、SODA資料、JEDAC的觀測(cè)資料、HadISST1資料和ERSST資料中的海表面溫度(SST)、海面氣壓(SLP)、海面風(fēng)場(chǎng)和海洋上400m熱含量,對(duì)太平洋特別是熱帶太平洋的年代際變化現(xiàn)象有了較深入的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,使用海氣耦合的數(shù)值模式模式——FOAM進(jìn)行了一系列的數(shù)值實(shí)驗(yàn),包括分別關(guān)閉北太平洋、熱帶太平洋和南太平洋的海氣耦合過(guò)程的實(shí)驗(yàn),以及分別在南、北太平洋加上SST強(qiáng)迫的實(shí)驗(yàn),對(duì)熱帶太平洋年代際變化的主要形成機(jī)制進(jìn)行了探討。 資料分析的結(jié)果表明熱帶太平洋年代際變化主要表現(xiàn)為太平洋年代際變化主導(dǎo)模態(tài)Pacific (inter)Decadal Oscillation(PDO)的一部分。PDO反映的是熱帶中東太平洋及北美沿岸與北太平洋中部SST位相相反的變化,其顯著周期在四五十年左右。SLP和海面風(fēng)場(chǎng)對(duì)PDO的響應(yīng)主要發(fā)生在北太平洋阿留申低壓區(qū)和熱帶太平洋,熱帶東太平洋和西太平洋的位相相反。除了PDO之外,熱帶太平洋SST還有另一種相對(duì)次要的變化,主要存在于中部海區(qū),并且與太平洋30oN以北的變化位相一致,顯著周期在10-15年之間。熱帶太平洋上400m熱含量,在年代際尺度上東西部的變化位相相反。年代際變化不僅是SST的異常,它是海洋上層熱量的調(diào)整,更是氣候系統(tǒng)自身的調(diào)整。 熱帶太平洋年代際變化的強(qiáng)度極其依賴于熱帶的海氣耦合過(guò)程。通過(guò)大氣的遙相關(guān)作用,熱帶的SST年代際變化可以影響到中緯度海區(qū),引發(fā)同步的SST年代際變化。北太平洋的響應(yīng)比南太平洋更為突出,形成一個(gè)中部與東部變化相反的空間分布。中緯的異常信號(hào)既可以通過(guò)海洋內(nèi)部通道又可以海氣之間的相互作用影響到熱帶太平洋。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,海洋內(nèi)部通道位于北太平洋和熱帶之間,但是不能到達(dá)赤道海區(qū);連接南太平洋和熱帶的通道尚不能證明是否存在。海氣之間的正反饋?zhàn)饔媚軌驅(qū)⒅芯暥鹊挠绊憘鬟f到赤道海區(qū)。南、北太平洋的海氣耦合過(guò)程對(duì)中緯度異常信號(hào)在熱帶所能產(chǎn)生的影響具有非常重要的作用,能夠明顯加強(qiáng)中緯度通過(guò)海氣相互作用和海洋內(nèi)部通道對(duì)熱帶的影響程度,影響熱帶SST變化的時(shí)間和空間特征。相對(duì)而言,北太平洋對(duì)熱帶太平洋的影響要大于南太平洋。 數(shù)值實(shí)驗(yàn)的總體結(jié)果更支持(熱帶)太平洋的年代際變化主要是由熱帶和中緯度的相互作用產(chǎn)生的。來(lái)自中緯度的年代際變化信號(hào),經(jīng)過(guò)熱帶海氣耦合過(guò)程的放大和調(diào)整,變成具有一定時(shí)、空分布的異常模態(tài);通過(guò)大氣對(duì)熱帶SST變化的響應(yīng),年代際異常信號(hào)被引入中緯度,進(jìn)而在當(dāng)?shù)睾怦詈线^(guò)程的作用下發(fā)展起來(lái);中緯度的變化通過(guò)海氣之間的正反饋?zhàn)饔煤秃Ｑ髢?nèi)部通道反過(guò)來(lái)影響熱帶,一方面突出了赤道中西部的變化,另一方面使得熱帶SST異常向相反方向變化,最終形成一個(gè)完整的循環(huán)。在(熱帶)太平洋的年代際變化中,熱帶的海氣耦合過(guò)程最為重要,中緯度的海洋內(nèi)部通道和海氣耦合過(guò)程的作用次之。
【圖文】：

15-20 年和接近 70 年。事實(shí)上，不同的研究得到 PDO 的顯著周期不盡相同（Mantua和 Hare，2002），導(dǎo)致這種差異的原因固然有來(lái)自數(shù)據(jù)資料方面的，同時(shí)也包括了不同研究者所用分析方法的不同。數(shù)值模式的結(jié)果與資料分析的結(jié)果也有很大不同。所以，太平洋年代變化的周期至今沒(méi)有形成統(tǒng)一的定論。另外，一些研究認(rèn)為在南太平洋中緯度也存在著明顯的年代際變化(White和 Cayan，，1998；Garreaud 和 Battisti，1999；Evans 等，2001)，其中后者把PDO 看作是整個(gè)海盆尺度大致以赤道為對(duì)成軸的現(xiàn)象。但是由于觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺少，這些地方的年代際變化與熱帶的關(guān)系還需要進(jìn)一步的研究。在太平洋表層以下，同樣存在著各種年代際變化（Deser 等，1996；Zhang 等，1998；1999；Stephens等 2001；McPhaden 和 Zhang，2002； 陳永利等，2005），同樣受限于觀測(cè)證據(jù)的不足，對(duì)這部分變化的認(rèn)識(shí)一直頗有爭(zhēng)議。

Mestas-Nu ez 和 Enfield(2001)的太平洋年代際變化（a 中等值為 0.4℃，b 中等值線間隔為 0.8hPa）熱帶太平洋年代際變化的主要形成機(jī)制為熱帶太平洋的年代際變化與中緯地區(qū)緊密關(guān)聯(lián)，所以大部分研究平洋這個(gè)整體出發(fā)來(lái)探討年代際變化的形成機(jī)制的。涉及到太平洋年代際變化形成機(jī)制的研究非常之多，側(cè)重點(diǎn)也各有不同，江志紅01）、王東曉等（2003）、Yang 和 Zhang（2003）、吳德星等（-Nu ez 和 Miller（2006）都曾對(duì)此做過(guò)分類(lèi)概述。按照（熱帶）變化的形成源地不同，可以把相關(guān)機(jī)制劃分成三大類(lèi)：熱帶生成，相互作用生成和中緯度生成。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：P732.6

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1 余貞壽,孫照渤;熱帶太平洋SST的多尺度時(shí)空特征分析[J];南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

2 范伶俐,郭品文;熱帶太平洋-印度洋相互關(guān)系的年代際改變[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2005年02期

3 范伶俐;;冬/夏季熱帶太平洋與印度洋海表溫度年際異常關(guān)系的年代際變化[J];應(yīng)用氣象學(xué)報(bào);2006年01期

4 范伶俐;冬/夏季熱帶太平洋~印度洋海溫年際異常的年代際變化[J];廣西氣象;2005年S1期

5 曾剛;孫照渤;林朝暉;倪東鴻;;不同海域海表溫度異常對(duì)西北太平洋副熱帶高壓年代際變化影響的數(shù)值模擬研究[J];大氣科學(xué);2010年02期

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本文編號(hào)：2599180