【摘要】：本文首先利用高分辨率、長時間序列的再分析資料研究了西北太平洋副熱帶海洋鋒強(qiáng)度和位置的變化特征。在此基礎(chǔ)上,利用混合層熱量收支方程分析了副熱帶海洋鋒的鋒生原因,明確了凈熱通量項(xiàng)和經(jīng)向溫度平流項(xiàng)(包含Ekman輻合項(xiàng))的相對重要性以及大氣在其中的可能作用。最后利用再分析資料和數(shù)值模式研究了春季副熱帶海洋鋒強(qiáng)度年際變化的影響,重點(diǎn)關(guān)注了副熱帶海洋鋒對東亞高空急流和后期厄爾尼諾一南方濤動(ENSO)事件的影響,并解釋其可能的物理機(jī)制。主要結(jié)論如下:(1)副熱帶海洋鋒在12月出現(xiàn),1-2月增強(qiáng)南移,3-4月達(dá)到最強(qiáng)(0.8-1.0℃/100 km),5-6月北移減弱,7月消失。冬季平均強(qiáng)度為0.71℃/100km,經(jīng)向位置為28.1°N,緯向位置為168.9°E,斜率為0.065;春季平均強(qiáng)度為0.79℃/100km,經(jīng)向位置為29.0°N,緯向位置為166.0°E,斜率為0.065。三種分辨率海溫資料對冬春季副熱帶海洋鋒強(qiáng)度指數(shù)的年際和年代際描述較為一致,位置指數(shù)描述存在差異,尤其粗分辨率的ERSST資料對海洋鋒位置描述存在一定的問題。此外,強(qiáng)度、位置指數(shù)均有2-4年或4-8的年際周期以及8-16年的年代際周期。(2)副熱帶海洋鋒鋒生階段為前年10月至當(dāng)年2月,其中10-12月主要是凈熱通量項(xiàng)起主導(dǎo)作用,1-2月則是經(jīng)向溫度平流項(xiàng)與凈熱通量項(xiàng)共同作用。大氣可以通過直接的凈熱通量項(xiàng)和間接的阿留申低壓作用有利于副熱帶海洋鋒鋒生。其中,凈熱通量各項(xiàng)共同作用引起副熱帶海洋鋒鋒生,10(11-2)月潛熱通量(短波輻射)項(xiàng)起主要作用。經(jīng)向溫度平流項(xiàng)與阿留申低壓南移增強(qiáng)有關(guān)。阿留申低壓在10-2月增強(qiáng)南移,其南側(cè)的西風(fēng)氣流對應(yīng)向南的海流南移增強(qiáng),有利于10-2月經(jīng)向溫度平流項(xiàng)逐漸增強(qiáng),并在1-2月起重要作用。且10-2月凈熱通量項(xiàng)逐漸減弱也與阿留申低壓南移增強(qiáng)相伴隨的10 m風(fēng)速經(jīng)向梯度逐漸減弱有關(guān)。(3)春季副熱帶海洋鋒增強(qiáng),可通過瞬變活動和大氣熱源在其北側(cè)引起異常的氣旋性環(huán)流,在其南側(cè)引起異常的反氣旋性環(huán)流,有利于其上空及北側(cè)的東亞高空急流顯著增強(qiáng)以及次年冬季拉尼娜(La Nina)事件的發(fā)生。具體物理過程為：當(dāng)春季副熱帶海洋鋒增強(qiáng)時,其上空兩側(cè)的自由大氣的溫度梯度增強(qiáng),大氣斜壓性增強(qiáng)。一方面,增強(qiáng)的大氣斜壓性有利于副熱帶海洋鋒上空及其北側(cè)的瞬變波活動增強(qiáng),增強(qiáng)的瞬變波活動可以通過高頻瞬變渦動反饋強(qiáng)迫在其北側(cè)激發(fā)出高度場負(fù)異常。高度場負(fù)異�？赏ㄟ^Rossby波下游效應(yīng)引起東北太平洋副熱帶地區(qū)高度場正異常。另一方面,瞬變活動在其北側(cè)激發(fā)的異常氣旋性環(huán)流,可引起其上空大氣輻合。輻合氣流與增強(qiáng)的大氣斜壓性,有利于副熱帶海洋鋒上空及其北側(cè)降水增強(qiáng),釋放大量的凝結(jié)潛熱,對應(yīng)大氣熱源增強(qiáng)。增強(qiáng)的大氣熱源在副熱帶海洋鋒西北(東南)側(cè)激發(fā)出異常的氣旋(反氣旋)性環(huán)流。副熱帶海洋鋒北側(cè)200 hPa異常氣旋性環(huán)流南側(cè)的西風(fēng)異常,有利于東亞高空急流增強(qiáng)。南側(cè)1000 hPa異常的反氣旋性環(huán)流東南側(cè)的東北風(fēng)異常可通過“風(fēng)—蒸發(fā)—海溫”反饋機(jī)制引起局地的海溫負(fù)異常,在該機(jī)制的作用下海溫負(fù)異常和東北風(fēng)異常從春季東北太平洋發(fā)展到夏季的赤道中東太平洋。當(dāng)夏季赤道太平洋上海溫負(fù)異常與東風(fēng)異常耦合時,可通過Bjerknes反饋機(jī)制發(fā)展到冬季,并有利于冬季LaNina事件的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P732
【圖文】：

第一章緒論圈北部的低位渦水，在沿著各個等密度面向南輸?shù)让芏让嫔系哪B(tài)水的傳輸路徑在向南運(yùn)輸?shù)囊粋�非常厚的低位渦區(qū)，由于該低位渦區(qū)的存渦水的南側(cè)產(chǎn)生了一支向東的海流，即副熱帶（副熱帶鋒面）的密度斷面示意圖。圖中溫躍層經(jīng)典風(fēng)生環(huán)流理論下的副熱帶環(huán)流結(jié)構(gòu)一致，位溫躍層的副熱帶模態(tài)水的影響，溫躍層上側(cè)等同時對應(yīng)副熱帶鋒面所在的位置。通過位勢渦度直接與副熱帶模態(tài)水厚度的經(jīng)向梯度有關(guān)，而經(jīng)向梯度的垂直積分也密切相關(guān)。逡逑Ｋ７邐ｈ—邐—Ｈ邐ＮＪｏｎｈ逡逑

圖２．１冬（ａ－ｃ）、春（ｄ－ｆ）、夏（ｇ?

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本文編號：2722448