基于一階線性斜壓Rossby波模型的北大西洋海表溫度低頻變異的可預(yù)測性研究
發(fā)布時間:2020-08-06 06:10
【摘要】:本文利用一階線性斜壓Rossby波模型研究了北大西洋海表溫度(SST)低頻變異的可預(yù)測性。研究發(fā)現(xiàn),在5°N到20°N之間的北大西洋熱帶海域、27°N到34°N之間的北大西洋副熱帶東部海域以及紐芬蘭島東部海域,一階線性斜壓Rossby波模型可以解釋冬季SST年際-年代際變異方差的10%~46%。 在北大西洋熱帶和副熱帶-中緯度海區(qū),風(fēng)強(qiáng)迫激發(fā)的斜壓Rossby波可以通過不同的物理機(jī)制影響SST的變化。在熱帶區(qū)域,由向西傳播的斜壓Rossby波產(chǎn)生的溫躍層異常主要通過持續(xù)穩(wěn)定的上升流到達(dá)海洋表層進(jìn)而影響SST;而在副熱帶和中緯度海區(qū),冬季海洋上混合層內(nèi)的垂向?qū)α骰旌、卷?entrainment)過程是連接西傳Rossby波產(chǎn)生的溫躍層異常和SST異常的最主要物理過程。 研究還發(fā)現(xiàn),基于一階線性斜壓Rossby波模型,冬季SST異常在熱帶北大西洋、副熱帶北大西洋和紐芬蘭東部海域的有效預(yù)報時間尺度分別為三個月、十八個月和三年。利用NCEP-NCAR的風(fēng)應(yīng)力再分析資料,本研究預(yù)報了上述海域SST的低頻變異。
【學(xué)位授予單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:P732
【圖文】:
從空間上來看,經(jīng)驗正交函數(shù)分解(EOF)得到的北大西洋SST異常的前兩個主模態(tài)分別是單極子型(EOFI)和三極子型(EOF2)(wu和Liu,2005,去除SST異常的線性趨勢項)。如圖1一la所示,EOFI是指SST異常在整個北大西洋海盆具有相同的符號(同正或同負(fù)),占SST異?偡讲畹23%;EOFZ是指北大西洋中緯度SST異常與其兩側(cè)(45“N以北的亞極地海域和25“N以南的熱帶海域)的SST異常相反(圖1一lb),即當(dāng)中緯度SST呈現(xiàn)正(負(fù))異常時,兩側(cè)的亞極地和熱帶海域SST呈現(xiàn)負(fù)(正)異常。EOFZ占北大西洋SST異?偡讲畹18%。WU和Liu分析了這兩個主要模態(tài)的時間系數(shù),發(fā)現(xiàn)二者具有完全不同的時間變化規(guī)律。EOFI主要表現(xiàn)為年代際到多年代際的變化,而EOFZ則表現(xiàn)為年際到年代際的變化。人們認(rèn)為北大西洋SST單極子型的時間變化主要與熱鹽環(huán)流的低頻變異有關(guān)(例如:Delworth等, 1993)
圖3-1北大西洋1992年10月到2008年6月期間觀測的SSH異常和SST異常的相關(guān)系數(shù)分布圖:(a)冬季(2、3、4月份);(b)夏季(7、8、9月份)。圖中灰色區(qū)域表示相關(guān)系數(shù)通過了90%的顯著性檢驗。實線表示正值等值線,虛線表示負(fù)值等值線,正負(fù)等值線間隔均為0.1。Figure3一l:CorrelationbetweentheobservedSSTandSSHanomalies(Oet,1992一Jun.2008)overtheNorthAtlantiein(a)winier(FMA)and(b)surn們ner(JAS).Theeorrelationovershadedarea15signifieantat90%eo而deneelevel.Coniourinterval150.1,麗thPositiveeoniourssolid,negativeeontoursdottedandzeroeontoursexeluded.l7
本研究采用了Qin和chen(2006)計算約化重力的方法,假設(shè)在每一緯度處,由一階線性斜壓Rossby波模型計算的SsH異常場與衛(wèi)星高度計觀測的SSH異常場具有相同的緯向平均方差。計算結(jié)果如圖4一2所示,除了 1SON以南的熱帶海域和400N附近的中緯度海域外,了隨著緯度的增加而逐漸降低。在40ON附近的中緯度西部海域,衛(wèi)星高度計觀測的SSH異常場中存在大量的中尺度渦,這使得SSH異常場的觀測方差遠(yuǎn)大于一階線性斜壓Rossby波模型計算的方差(圖4一4),因而上述方法計算的約化重力值偏大;在15“N以南的熱帶海域,由于科氏參數(shù)隨緯度的降低急劇減小,使得一階線性斜壓Rossby波模型計算的方差急劇增大curl矛),因此上述方法計算的夢值在15“N以南的熱g一創(chuàng)一P帶海域隨緯度降低而減小。在真實海洋中
本文編號:2781991
【學(xué)位授予單位】:中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:P732
【圖文】:
從空間上來看,經(jīng)驗正交函數(shù)分解(EOF)得到的北大西洋SST異常的前兩個主模態(tài)分別是單極子型(EOFI)和三極子型(EOF2)(wu和Liu,2005,去除SST異常的線性趨勢項)。如圖1一la所示,EOFI是指SST異常在整個北大西洋海盆具有相同的符號(同正或同負(fù)),占SST異?偡讲畹23%;EOFZ是指北大西洋中緯度SST異常與其兩側(cè)(45“N以北的亞極地海域和25“N以南的熱帶海域)的SST異常相反(圖1一lb),即當(dāng)中緯度SST呈現(xiàn)正(負(fù))異常時,兩側(cè)的亞極地和熱帶海域SST呈現(xiàn)負(fù)(正)異常。EOFZ占北大西洋SST異?偡讲畹18%。WU和Liu分析了這兩個主要模態(tài)的時間系數(shù),發(fā)現(xiàn)二者具有完全不同的時間變化規(guī)律。EOFI主要表現(xiàn)為年代際到多年代際的變化,而EOFZ則表現(xiàn)為年際到年代際的變化。人們認(rèn)為北大西洋SST單極子型的時間變化主要與熱鹽環(huán)流的低頻變異有關(guān)(例如:Delworth等, 1993)
圖3-1北大西洋1992年10月到2008年6月期間觀測的SSH異常和SST異常的相關(guān)系數(shù)分布圖:(a)冬季(2、3、4月份);(b)夏季(7、8、9月份)。圖中灰色區(qū)域表示相關(guān)系數(shù)通過了90%的顯著性檢驗。實線表示正值等值線,虛線表示負(fù)值等值線,正負(fù)等值線間隔均為0.1。Figure3一l:CorrelationbetweentheobservedSSTandSSHanomalies(Oet,1992一Jun.2008)overtheNorthAtlantiein(a)winier(FMA)and(b)surn們ner(JAS).Theeorrelationovershadedarea15signifieantat90%eo而deneelevel.Coniourinterval150.1,麗thPositiveeoniourssolid,negativeeontoursdottedandzeroeontoursexeluded.l7
本研究采用了Qin和chen(2006)計算約化重力的方法,假設(shè)在每一緯度處,由一階線性斜壓Rossby波模型計算的SsH異常場與衛(wèi)星高度計觀測的SSH異常場具有相同的緯向平均方差。計算結(jié)果如圖4一2所示,除了 1SON以南的熱帶海域和400N附近的中緯度海域外,了隨著緯度的增加而逐漸降低。在40ON附近的中緯度西部海域,衛(wèi)星高度計觀測的SSH異常場中存在大量的中尺度渦,這使得SSH異常場的觀測方差遠(yuǎn)大于一階線性斜壓Rossby波模型計算的方差(圖4一4),因而上述方法計算的約化重力值偏大;在15“N以南的熱帶海域,由于科氏參數(shù)隨緯度的降低急劇減小,使得一階線性斜壓Rossby波模型計算的方差急劇增大curl矛),因此上述方法計算的夢值在15“N以南的熱g一創(chuàng)一P帶海域隨緯度降低而減小。在真實海洋中
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 林霄沛;副熱帶海區(qū)季節(jié)內(nèi)Rossby長波及其對東海黑潮的影響[D];中國海洋大學(xué);2004年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 屈麗瑋;北半球大氣環(huán)流對灣流區(qū)海溫變化響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學(xué);2009年
本文編號:2781991
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/2781991.html
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