基于1815—2013年SODA（Simple Ocean Data Assimilation）數(shù)據(jù)不同深度的溫度數(shù)據(jù)資料,進行了熱含量的計算,并通過EOF分解、功率譜分析等統(tǒng)計方法探究太平洋年代際振蕩（Pacific decadal oscillation,PDO）的三維結(jié)構(gòu)和周期性特征。結(jié)果表明,太平洋的年代際變化不僅僅存在于海洋表層,海洋300 m以淺均存在年代際變化特征,其中次表層（70 m左右）的年代際變化特征最為顯著。功率譜分析的結(jié)果顯示,北太平洋的年代際變化周期約為18 a。利用SODA數(shù)據(jù)的溫度和鹽度資料對北太平洋的Rossby（羅斯貝）波波速進行了計算,計算結(jié)果顯示,Rossby波向西傳播,其波速隨著緯度的增大而減小。對300 m以淺水體的熱含量時間序列與PDO指數(shù)做了超前滯后相關(guān),在熱含量序列滯后9 a時相關(guān)系數(shù)分布與同期相關(guān)反相。對不同層次的熱含量與PDO指數(shù)進行了超前滯后相關(guān),分析PDO的演變特征,結(jié)果表明,PDO在低緯度通過Rossby波向西傳播,在傳播過程中深度逐漸加深。 

【文章來源】：海洋氣象學(xué)報. 2020,40(01)

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

北太平洋表層冬季氣候態(tài)流場

對20°～60°N范圍內(nèi)不同深度的熱含量異常場進行EOF分解，各層第一模態(tài)的空間分布如圖2所示。從圖2中可以看出，PDO呈現(xiàn)“馬蹄形”的空間特征，即北太平洋中西部的海溫異常與周邊海域的海溫異常相反，當(dāng)北太平洋中西部為正的溫度異常，北美沿岸和副熱帶東部海域為負溫度異常時，稱為PDO的冷位相，反之稱為PDO的暖位相。PDO不僅僅存在于表層，而是具有三維結(jié)構(gòu)，在70 m深度左右最顯著，“馬蹄形”的范圍也更大。PDO最深可達300 m。這種表層與次表層不一致的情況也導(dǎo)致了PDO預(yù)測的困難[31]，同時導(dǎo)致了和北太平洋不同大氣變率之間相互作用有關(guān)的間斷性過程[32]。盡管有了以上研究，但究竟是什么機制導(dǎo)致了北太平洋的這種低預(yù)測性尚不明確，甚至PDO在自然界中是否真是低預(yù)測性的也無定論[25]。PDO指數(shù)定義為表層EOF分解第一模態(tài)的時間序列，如圖3所示，為了濾掉高頻的年際信號，對其進行了7 a滑動平均。圖3顯示，PDO具有明顯的年代際變化特征，1947—1976年為PDO冷位相，1925—1946年、1977年—20世紀90年代中期為PDO的暖位相，其中1976、1977年北美洲西部海區(qū)從負溫度異常到正溫度異常的轉(zhuǎn)相即為北太平洋大馬哈魚產(chǎn)量分布發(fā)生轉(zhuǎn)變的原因。圖3 PDO指數(shù)(藍線)及其7 a滑動平均(黃線)圖

圖2 各層海溫EOF分解的第一模態(tài)(a.5.01 m,b.25.28 m,c.46.61 m,d.70.02 m,e.96.92 m,f.129.49 m,g.171.40 m,h.229.48 m,i.317.65 m,j.381.39 m)在32°N處取一個斷面，并對其進行EOF分解，第一模態(tài)圖(圖4)中可以看出，北太平洋中部和東部具有反相變化的特征，并且這種反相特征存在于300 m以淺的海洋中。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]PDO的三維空間結(jié)構(gòu)和時間演變特征[J]. 陳幸榮,王彰貴,巢紀平,蔡怡.  海洋學(xué)報(中文版). 2011(06)
[2]太平洋年代際振蕩的研究進展[J]. 楊修群,朱益民,謝倩,任雪娟,徐桂玉.  大氣科學(xué). 2004(06)
[3]太平洋年代際海洋變率的信號通道[J]. 王東曉,劉征宇.  科學(xué)通報. 2000(08)

碩士論文
[1]熱帶太平洋溫躍層深度的年代際變化特征及原因[D]. 高曉倩.國家海洋局第一海洋研究所 2015



本文編號：3390376