【摘要】：海氣耦合模式是研究氣候以及氣候變化的必不可少的工具。ENSO是短期氣候變化中最強(qiáng)的信號(hào)之一,對(duì)全球氣候有非常重要的影響,因此,對(duì)ENSO現(xiàn)象的研究一直是氣候研究的熱點(diǎn)。雖然已有很多用于ENSO研究的海氣耦合模式,但是仍存在一些問題需要研究的問題,例如,耦合模式的系統(tǒng)性偏差,模擬得到的和ENSO現(xiàn)象有關(guān)的年際變化和相應(yīng)觀測(cè)資料相比在強(qiáng)度和相位上仍然不夠真實(shí)(Latif,2001); 基于海洋環(huán)流模式(OGCM)的耦合模式模擬得到的年際變化偏弱,赤道東太平洋的SST的變率在模式中被低估等問題。為了研究ENSO機(jī)制并在未來進(jìn)行可能的預(yù)測(cè)研究,本文致力于發(fā)展了一個(gè)具有高分辨率海洋分量的熱帶太平洋和全球大氣耦合模式。 耦合模式的大氣分量是中國科學(xué)院大氣物理研究所的9層大氣環(huán)流模式,海洋分量是具有0.5o水平分辨率的熱帶太平洋模式,這個(gè)模式是在原有水平分辨率2o×1o的基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展的。相對(duì)于原模式,新的模式的模擬有較大改進(jìn):例如,對(duì)赤道東太平洋SST偏冷(存在于很多模式中)的現(xiàn)象有了明顯改善,年平均SST的誤差從原來的-2.0oC減小到-1.0oC左右,這種改善隨季節(jié)變化,和秋季相比,東太平洋冷舌在春季偏冷嚴(yán)重; 新的模式模擬的海面起伏更加真實(shí),并且模擬的表層流場(chǎng)有了很大改善,北赤道逆流(NECC)增強(qiáng),最強(qiáng)達(dá)到0.4m/s (原模式為0.2m/s左右),赤道中太平洋4-7月份的洋流反轉(zhuǎn)現(xiàn)象也能比較準(zhǔn)確地反映出來; 模擬的赤道赤道潛流(EUC)增強(qiáng),年平均達(dá)到0.8m/s (原模式為0.6 m/s左右); 另外,新的模式模擬的年際變率更加真實(shí)。 模式的耦合方案為逐月的“統(tǒng)計(jì)修正”耦合方案,也即是利用觀測(cè)資料和模式模擬之間的某種關(guān)系對(duì)耦合模式交換的通量進(jìn)行修正,實(shí)驗(yàn)表明,這種方法能夠有效的控制模式的氣候“漂移”現(xiàn)象,并且能夠保持耦合系統(tǒng)自身的年際氣候變率。耦合模式完成了130年的積分,模擬的氣候狀態(tài)非常真實(shí),而且,在熱帶太平洋區(qū)域和ENSO有關(guān)的現(xiàn)象得到了很好的模擬。主要特征如下:最大年際變率不是發(fā)生在表層,而是沿次表層的斜溫層分布。在東太平洋,出現(xiàn)在50m深處的赤道上,在中西太平洋,則出現(xiàn)在150m深處左右的赤道兩側(cè)。耦合模式模擬的Nino3指數(shù)在1.2oC左右,呈現(xiàn)出冷暖相間的振蕩,其周期為2至5年不等,強(qiáng)度亦不相同。在赤道上這種振蕩隨時(shí)間向東傳播,而在赤道兩側(cè)則以相反的位相向西傳播。另外,其他的診斷分析方法(EOF,小波分析,功率譜分析等)也給出了和理論分析以及觀測(cè)事實(shí)類似的結(jié)果。 耦合模式對(duì)東亞季風(fēng)系統(tǒng)也能夠很好的模擬,成功地模擬出了東亞季風(fēng)的特征,包括夏季風(fēng)和冬季風(fēng)。通過分析耦合模式中ENSO對(duì)東亞夏季風(fēng)的影響發(fā)現(xiàn):東亞夏季風(fēng)和前期的El Nino呈反位相關(guān)系,而且長(zhǎng)期來看,兩者之間的聯(lián)系具有某種不穩(wěn)定性; 在合成的El Nino和La Nina年的差異圖上,可以清楚地看到在東亞季風(fēng)區(qū)出現(xiàn)西北向風(fēng)的異常,在南亞和西太平洋地區(qū)則是西風(fēng)的
【圖文】：

3) Nino3 區(qū) SST 異常的時(shí)間序列從 1949 到1991 年，資料來源于 The Global Ice (GISST)， (b) Nino3 時(shí)間序列的 Fourier spectrum （來自 Latif et al 1996）es(1969)認(rèn)為 ENSO 是一個(gè)“自維持”的循環(huán)，在他的描述中，這個(gè)“自維候特征是具有強(qiáng)的對(duì)流性降水的西太平洋暖水區(qū)和東太平洋冷水區(qū)存在著rkness 認(rèn)為兩個(gè)區(qū)域上升和下沉的環(huán)流是被“洋盆尺度”的 SST 梯度驅(qū)動(dòng)的對(duì)于具體的反饋過程，他的描述可以簡(jiǎn)單的概括為：“瓦克”環(huán)流的增強(qiáng)（強(qiáng)（減弱）→東西太平洋之間溫度梯度的增大（減�。巴呖恕杯h(huán)流的增熱帶太平洋的 SST 引起信風(fēng)的增強(qiáng)和減弱，信風(fēng)的變化反過來影響海洋的環(huán)

28利用同樣的季節(jié)變化的外強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)的在四個(gè)海洋模式模擬的海表溫度在三月份間隔為 0.5oC，這四個(gè)模式分別是(a) Laboratoire d’Oceanographie Dynamiquologies (LODYC)，(b) Oxford (Cox (1984) code), (c) Max-Planck-Institute fur Mete U. K. Meteorological Office; 這些圖來自 Stockdale et al. （1993）。隨著計(jì)算機(jī)資源和計(jì)算能力的提高，，模式的分辨率從原來幾百公里發(fā)展到了幾k et al 1997; Maltrud et al 1998; Chao et al 1996）。而且， 一些模式的結(jié)果表明，水
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（大氣物理研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：P732.3

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 符偉偉;周廣慶;;利用回歸修正方法改善區(qū)域耦合模式中的ENSO模擬[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 朱杰順;顯式表征次表層上卷海溫的ENSO模擬/預(yù)測(cè)研究[D];南京信息工程大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2695710