【摘要】：海洋初級(jí)生產(chǎn)力(net primary production,NPP)做為衡量海洋浮游植物光合作用能力的指標(biāo),是全球變化研究的重要內(nèi)容。海洋異常變化是指某時(shí)刻海洋環(huán)境要素相對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間序列平均狀態(tài)的變化,如海洋初級(jí)生產(chǎn)力的月均異常變化。海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常變化的時(shí)空模式在全球以及區(qū)域尺度上具有明顯的周期變化和季節(jié)特征,并與全球變化典型信號(hào)厄爾尼諾—南方濤動(dòng)(E1 Nino-Southern Oscillation,ENSO)之間存在著“響應(yīng)”與“驅(qū)動(dòng)”關(guān)系。盡管目前的研究分析了海洋表面葉綠素a濃度對(duì)兩類(lèi)ENSO事件的響應(yīng),但針對(duì)海洋初級(jí)生產(chǎn)力的異常變化與兩類(lèi)ENSO事件之間關(guān)系的研究偏少,難以刻畫(huà)異常變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程,及與ENSO的關(guān)聯(lián)機(jī)制�；诖�,本論文在雙約束海洋異常變化時(shí)空聚簇挖掘方法的基礎(chǔ)上,利用長(zhǎng)時(shí)間序列的柵格數(shù)據(jù)集,挖掘全球海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常變化時(shí)空聚簇模式,并分析海洋初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空演變簇的空間分布及移動(dòng)特征對(duì)兩類(lèi)ENSO事件的響應(yīng)。具體工作如下:1)整理分析了近二十年海洋初級(jí)生產(chǎn)力柵格數(shù)據(jù)集,研究了全球區(qū)域海洋初級(jí)生產(chǎn)力均值、趨勢(shì)、標(biāo)準(zhǔn)差空間分布特征,利用經(jīng)驗(yàn)正交分解方法分析了全球海洋初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空模態(tài)分布型。結(jié)果表明(1)海洋初級(jí)生產(chǎn)力存在緯向分布的特征,赤道地區(qū)海洋初級(jí)生產(chǎn)力存在較為明顯的變化趨勢(shì),沿岸地區(qū)與大洋中海洋初級(jí)生產(chǎn)力有著較為顯著的分布差異;(2)赤道太平洋海洋初級(jí)生產(chǎn)力存在以155°E為界的東西反向分布特征,在E1Nino年,東部海域海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常降低、西部海域海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常升高,而在La Nina年?yáng)|部海洋海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常升高、西部海域海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常降低;(3)海洋初級(jí)生產(chǎn)力與ENSO循環(huán)在時(shí)間尺度上存在周期一致性,主要變化周期為18個(gè)月和28個(gè)月。2)通過(guò)改進(jìn)海洋時(shí)空雙約束聚類(lèi)挖掘方法,挖掘了近二十年海洋初級(jí)生產(chǎn)力的時(shí)空聚簇模式,分析了全球時(shí)空演變簇模式統(tǒng)計(jì)特征、空間分布以及移動(dòng)特征,并從時(shí)空分布和空間移動(dòng)兩個(gè)方面對(duì)比分析了海洋初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空演變簇與ENSO事件之間的關(guān)系。結(jié)果表明:(1)在EP(Eastern-Pacific)型E1Nino事件期間,海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常低值時(shí)空簇主要分布在赤道太平洋東部或中東部海域,異常高值時(shí)空簇主要分布在西太平洋和南太平洋中部海域;在CP(Central-Pacific)型E1Nino事件期間,異常低值時(shí)空簇分布在太平洋中部,而異常高值時(shí)空簇分布在南太平洋與西太平洋海域;(2)在EP型La Nina事件期間,赤道太平洋中部及東部、赤道大西洋與印度洋海域出現(xiàn)異常高值時(shí)空簇,南太平洋中東部海域出現(xiàn)異常低值時(shí)空簇;在CP型La Nina事件期間,赤道太平洋中部出現(xiàn)異常高值時(shí)空簇;南太平洋中西部海域出現(xiàn)異常低值時(shí)空簇;(3)發(fā)生在赤道太平洋的海洋初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空演變簇,在EP(Eastern-Pacific)型ENSO事件期間具有東移特征,而在CP(Central-Pacific)型ENSO事件期間,時(shí)空演變簇在赤道太平洋中部海域產(chǎn)生并消亡。3)從ENSO事件發(fā)展規(guī)律出發(fā),基于海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常演變簇模式,提出一種ENSO事件分類(lèi)指數(shù),用來(lái)分別描述兩類(lèi)ENSO事件的子類(lèi)別。(1)新定義的基于海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常演變簇的ENSO指數(shù),能夠明確區(qū)分不同類(lèi)型ENSO事件的發(fā)生-發(fā)展-消亡的過(guò)程以及不同階段時(shí)空演變簇專(zhuān)題屬性異常變化程度及持續(xù)時(shí)間;(2)新指數(shù)可以根據(jù)時(shí)空演變簇質(zhì)心描述ENSO事件不同發(fā)展時(shí)期海洋初級(jí)生產(chǎn)力異常變化在關(guān)鍵區(qū)中的位置;(3)通過(guò)與現(xiàn)有的ENSO事件判斷及分類(lèi)結(jié)果對(duì)比,新指數(shù)具有較為嚴(yán)格的定義,能夠監(jiān)測(cè)到程度弱、持續(xù)時(shí)間短的ENSO事件。總結(jié)了近二十年來(lái)ENSO事件的類(lèi)型及強(qiáng)度,對(duì)深入理解不同類(lèi)型ENSO事件背后的物理機(jī)制及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)極端氣候事件方面均有重要意義。圖[42]表[4]參[88]
【圖文】：

布圖，從圖ａ中并不能明顯的看出哪個(gè)區(qū)域發(fā)生異常變化，ａ經(jīng)過(guò)月均距平后，逡逑得到圖ｂ，通過(guò)圖ｂ可以明顯的看出在區(qū)域１ＮＰＰ異常升高和區(qū)域２ＮＰＰ明顯降逡逑低。逡逑ｗｔ邐ｔ邋RG邐ｕｎ邐ｎａ－ｔ邋Ｍ？邐ｔｗｉｔ邐ｕａｎ邐ｔｔｒｙ邐ｗｔ＊邐？ｙｙ邋ｔ？ｒｔ邐ｉｊ？＊ｅ邋ｗｒｔ邋ｉｔｍ邋ｉｎ邐ｕ＊＊ｗ邋ｗ＊ｎ？邋ｉｓｍ＊邐ｈ0＝ｗ邋？－？？邐？？？？逡逑

Ｆｉｇ邋４邋Ｒｅｓｕｌｔ邋ｏｆ邋ｍｏｎｔｈｌｙ邋ａｎｏｍａｌｙ逡逑圖５為１９９８年１月ＮＰＰ分布圖，，圖ａ為月均距平之前的海洋表面ＮＰＰ分逡逑布圖，從圖ａ中并不能明顯的看出哪個(gè)區(qū)域發(fā)生異常變化，ａ經(jīng)過(guò)月均距平后，逡逑得到圖ｂ，通過(guò)圖ｂ可以明顯的看出在區(qū)域１ＮＰＰ異常升高和區(qū)域２ＮＰＰ明顯降逡逑低。逡逑ｗｔ邐ｔ邋RG邐ｕｎ邐ｎａ－ｔ邋Ｍ？邐ｔｗｉｔ邐ｕａｎ邐ｔｔｒｙ邐ｗｔ＊邐？ｙｙ邋ｔ？ｒｔ邐ｉｊ？＊ｅ邋ｗｒｔ邋ｉｔｍ邋ｉｎ邐ｕ＊＊ｗ邋ｗ＊ｎ？邋ｉｓｍ＊邐ｈ0＝ｗ邋？－？？邐？？？？逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P715.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630740