【摘要】： 本文使用觀測資料、大氣-海洋耦合模式數(shù)據(jù)以及各種統(tǒng)計方法,研究熱帶印度洋海表溫度(SST)年際變化主要模態(tài),即海盆一致(IOB)模態(tài)和偶極子(IOD)模態(tài)在長時間尺度上的自然變化以及對溫室氣體增加的響應(yīng)。使用兩個上百年長度的海洋大氣耦合模式結(jié)果,首次綜合研究了IOD模態(tài)強度的數(shù)十年到上百年變化以及對溫室氣體增加的響應(yīng)；使用多種觀測資料確定了IOB模態(tài)在20世紀(jì)70年代的變化,揭示了其物理本質(zhì)；使用海洋大氣耦合模式驗證了模式中ENSO強度的變化對IOB模態(tài)的影響及IOB模態(tài)的“電容器效應(yīng)”；研究了模式中IOB模態(tài)及其“電容器效應(yīng)”對溫室氣體增加的響應(yīng)。取得了如下創(chuàng)新性成果： 1.發(fā)現(xiàn)IOD模態(tài)的強度變化存在明顯的數(shù)十年到上百年的周期,證實了東赤道印度洋平均溫躍層深度長周期變化是IOD模態(tài)的強度自然變化的主要機制。揭示了當(dāng)赤道東印度洋海區(qū)的溫躍層變淺時,溫躍層反饋作用會加強,由此會引起IOD模態(tài)強度的增加和其他特征的改變。 提出了熱帶印度洋IOD模態(tài)的形成不僅與赤道東印度洋海區(qū)的溫躍層深度有關(guān),也與大氣的反饋作用(SST與海面風(fēng)的相互作用)有關(guān),發(fā)現(xiàn)了在溫室氣體增加過程中,熱帶印度洋溫躍層反饋作用加強,大氣反饋作用減弱,IOD模態(tài)強度變化不大。這是由于全球變暖中對流層靜力穩(wěn)定度的增強,與IOD模態(tài)相關(guān)的緯向風(fēng)異常減弱。該作用與溫躍層反饋作用對IOD模態(tài)強度的效應(yīng)相反,導(dǎo)致IOD模態(tài)強度幾乎不變。 2.揭示了由于熱帶太平洋的ENSO強度有明顯的年代際變化,導(dǎo)致熱帶印度洋IOB模態(tài)在1970年代氣候躍遷之后有所加強；證實了1970年代氣候躍遷前后IOB模態(tài)形成過程中西南印度洋Rossby波、熱帶北印度洋夏季SST異常和赤道的反對稱風(fēng)的差異；發(fā)現(xiàn)1970年代氣候躍遷后IOB模態(tài)及其“電容器效應(yīng)”加強從而導(dǎo)致夏季熱帶西北太平洋表面反氣旋環(huán)流增強。此外根據(jù)海洋大氣耦合模式驗證ENSO強度的變化會引起IOB模態(tài)的年代際變化。 3.發(fā)現(xiàn)了在溫室氣體加倍后IOB模態(tài)在夏季增強,并持續(xù)時間更長,特別是熱帶印度洋反對稱風(fēng)場形態(tài)以及北印度洋夏季增暖更加明顯；提出了該現(xiàn)象可能與西太平洋年際變化在溫室氣體加倍后增強有關(guān)。揭示了IOB模態(tài)的增強會導(dǎo)致“電容器效應(yīng)”的加強,熱帶西北太平洋表面反氣旋異常環(huán)流持續(xù)時間更長。 以上研究進一步檢驗了熱帶印度洋SST年際變化主要模態(tài)形成與維持的動力學(xué)過程,揭示了這些過程在長周期變化和對溫室氣體增加的響應(yīng)中扮演的角色,不僅加深了對熱帶印度洋和太平洋海洋動力學(xué)與海洋-大氣相互作用的認(rèn)識,也為印度洋-太平洋-東亞氣候系統(tǒng)的長期變化預(yù)報提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：P731.11;X16

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 黃榮輝,吳儀芳;The Influence of ENSO on the Summer Climate Change in China and Its Mechanism[J];Advances in Atmospheric Sciences;1989年01期

2 黃榮輝,陳文,嚴(yán)邦良,張人禾;Recent Advances in Studies of the Interaction between the East Asian Winter and Summer Monsoons and ENSO Cycle[J];Advances in Atmospheric Sciences;2004年03期

3 陳烈庭;阿拉伯�！虾：鼐嗥骄曄虿町悓﹂L江中下游降水的影響[J];大氣科學(xué);1991年01期

4 吳國雄,孟文;赤道印度洋—太平洋地區(qū)海氣系統(tǒng)的齒輪式耦合和ENSO事件 I.資料分析[J];大氣科學(xué);1998年04期

5 胡瑞金,劉秦玉,武術(shù);北印度洋越赤道經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的年際變化[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年05期

6 巢紀(jì)平,袁紹宇,蔡怡;熱帶印度洋的大尺度海氣相互作用事件[J];氣象學(xué)報;2003年02期

7 譚言科,張人禾,何金海,鄒力;熱帶印度洋海溫的年際變化與ENSO[J];氣象學(xué)報;2004年06期

8 張禮平,柯怡明,胡江林,劉利平;SVD方法在場分析和預(yù)測中的應(yīng)用[J];熱帶氣象學(xué)報;2002年03期

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本文編號：2657799