采用經(jīng)驗正交分解（Empirical Orthogonal Function,EOF）分析方法對印尼貫穿流出流海域衛(wèi)星測高海面高度異常資料進行了分析,分析結(jié)果顯示研究海域海面高度異常存在多時間尺度變化特征。1993—2013年期間,研究海域海面高度異常場存在明顯的升高趨勢,其升高速率為0.6 cm/a;研究海域海面高度異常存在顯著的年際變化,其與Ni1o3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)超前滯后相關(guān)最大可達(dá)0.65,且厄爾尼諾年偏高,拉尼娜年偏低;海面高度異常年周期變化顯著海域主要受印尼貫穿流、印度洋南赤道流和Eastern Gyral Current （EGC）季節(jié)變化的影響,半年周期變化則對應(yīng)于爪哇沿岸流與南赤道流共同作用下形成的渦旋的半年周期變化;另外,研究海域海面高度異常還存在顯著的季節(jié)內(nèi)變化特征。 

【文章來源】：海洋科學(xué)進展. 2020,38(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

海面高度異常EOF分析結(jié)果

由前3個模態(tài)的時間系數(shù)變化(圖2b,2e和2h)可見,3個模態(tài)由低頻向高頻變化,對應(yīng)的典型變化周期(圖2c,2f和2i)包括年際變化、年變化、半年變化及更為高頻的季節(jié)內(nèi)變化。第一模態(tài)空間特征表現(xiàn)為印尼貫穿流出流海域海面高度異常全海域同漲同落特征,爪哇島南側(cè)和澳大利亞近岸區(qū)域變化幅度較大。第一模態(tài)時間系數(shù)PC1具有顯著的年際變化特征,PC1與Niňo3.4指數(shù)的相關(guān)系數(shù)在滯后1個月達(dá)到最大,可達(dá)0.65;與印度洋偶極子亦存在相關(guān)關(guān)系,在滯后1個月時達(dá)到最大,相關(guān)系數(shù)為0.34,均超過95%置信度檢驗。也就是說,在厄爾尼諾年印尼貫穿流出流海域海面高度會異常偏高,在拉尼娜年印尼貫穿流出流海域海面高度異常偏低,與印尼貫穿流受太平洋和印度洋海面高度差驅(qū)動相符。PC1存在顯著的年際變化的同時還存在明顯的海面高度上升趨勢,其上升速率為0.6 cm/a,與基于海面高度異常計算的該海域區(qū)域平均海面上升速率(約為0.62 cm/a)一致。海面高度異常EOF分解第二模態(tài)時間系數(shù)呈明顯的年變化特征,其對應(yīng)的空間分布為近岸與外海呈“蹺蹺板”式變化。海面高度異常EOF分解第三模態(tài)時間系數(shù)功率譜分析顯示,其半年周期變化較為顯著,對應(yīng)的空間分布變化的高值區(qū)位于爪哇島南側(cè)�？紤]到印尼貫穿流出流海域季節(jié)內(nèi)變化特征也較為典型,但直接用海面高度異常數(shù)據(jù)進行EOF分解得到的主模態(tài)未能完全揭示季節(jié)內(nèi)變化情況,為了更為清晰地分析此類更高頻的變化特征,我們進一步開展了去空間均值(S法)處理后的海面高度異常資料的EOF分解。圖3為分解后的前3個模態(tài)的空間結(jié)構(gòu)和時間系數(shù)及其對應(yīng)的功率譜分析結(jié)果,前3個模態(tài)的方差貢獻(xiàn)分別為53.1%,11.8%和10.5%。與圖2相比較可見,S法EOF的第一和第二模態(tài)分別與直接EOF分解后圖2的第二和第三模態(tài)完全對應(yīng),其主周期分別對應(yīng)年變化和半年變化。S法EOF分解第一模態(tài)年周期變化表現(xiàn)為印尼島鏈南側(cè)和澳大利亞沿岸海域海面高度異常場冬高夏低變化特征,外海則與之反位相,且在爪哇島沿岸海域年變化幅度最大。S法EOF分解第二模態(tài)半年周期變化最為顯著,變化最顯著的區(qū)域位于爪哇島南側(cè)以(109°E,12°S)為中心的海域。此半年周期變化可能受赤道印度洋Wyrtki急流影響所致,Wyrtki急流實際上是赤道印度洋急流,只是在春季和秋季時強于其他月份,而這種半年一次的變化會影響到印尼貫穿流出流海域海面高度異常的變化。本文利用SODA[20](Simple Ocean Data Assimilation)海流資料構(gòu)建Wyrtki急流指數(shù),分別選取Wyrtki急流春季(65°～80°E,2°S～2°N)和秋季(60°～75°E,2°S～2°N)典型海區(qū)緯向流平均來構(gòu)建Wyrtki急流春季指數(shù)和秋季指數(shù),相關(guān)分析結(jié)果顯示,S法EOF分解第二模態(tài)時間系數(shù)與Wyrtki急流春季指數(shù)和秋季指數(shù)均呈正相關(guān),春季指數(shù)和秋季指數(shù)與第二模態(tài)時間系數(shù)的相關(guān)系數(shù)差異不大,在0.36左右,超過95%置信度檢驗。

針對印尼貫穿流出流海域,我們提取了東起巴瑟斯特島,西至印度尼西亞巽他海峽,止于西澳大利亞利爾蒙斯西北角之間的印尼貫穿流三角出流區(qū)域(圖1)的數(shù)據(jù)資料。我們通過對這些數(shù)據(jù)做EOF分析,來研究此海域海面高度異常的時空分布變化規(guī)律。1.2 經(jīng)驗正交分解(EOF)分析方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海洋遙感數(shù)據(jù)缺值對EOF和REOF時空分布分析的影響[J]. 黃二輝,楊燕明,潘德爐.  臺灣海峽. 2008(01)
[2]印度尼西亞貫穿流的年際變化:一個全球變網(wǎng)格海洋模式的初步模擬結(jié)果[J]. 王永剛,方國洪,魏澤勛,陳海英,王新怡.  海洋科學(xué)進展. 2005(02)
[3]海洋水色遙感資料的經(jīng)驗正交函數(shù)分析[J]. 王法明,李武,鄭全安.  海洋學(xué)報(中文版). 1999(06)



本文編號：3486148