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海气系统季内振荡现象的气候学研究

李丽平  
【摘要】: 本文对海气系统季内振荡的时空特征及其成因作了气候学研究。主要采用诊断方法(Lanczos滤波、奇异值分解、复自然正交函数分析、合成分析及相关分析等),并结合数值模拟。得到如下主要结论: 1)热带印度洋和热带西太平洋暖池区域是OLR季内振荡高强度区;它们终年存在,北半球冬春季强、夏秋季弱,且随季节更替作南北向移动;气候高SST区是其存在条件。SST季内振荡高强度区存在于热带东太平洋(终年存在),西北太平洋(北半球春夏秋季存在、夏季最强)和西南太平洋(南半球夏季前后存在);气候薄混合层(mld)是其存在条件。 2)太平洋四关键区(热带西太平洋、热带东中太平洋、西北太平洋、西南太平洋)的OLR季内振荡强度与SST异常呈显著局地同时性正相关关系。SST季内振荡强度与mld异常的局地同时性相关结果是,热带西太平洋无显著相关(气候mld较大),其余三关键区气候mld小的季节均存在SST季内振荡强度与mld异常的负相关联系。因此大气季内振荡气候及异常特征直接成因一致地与SST、有关;海洋季内振荡相应特征则直接与mld有关。 3)ENSO是海气系统中最强异常信号,在海洋中它引起了SST、mld的明显异常,因此,伴随ENSO必然发生海气系统季内振荡强度的异常。El Nino(La Nina)事件中热带两太平洋SST出现负(正)异常,OLR季内振荡强度出现减弱(增强)的变化。El Nino(La Nina)事件中,赤道太平洋出现地面信风西风分量正(负)异常,并引起热带东太平洋mld出现正(负)异常,造成热带东太平洋SST季内振荡强度出现减弱(增强)的变化。 4)热带印度洋、热带西太平洋和热带东太平洋季内振荡强度在上世纪70年代发生了明显的年代际变化,均为前弱、后强,SST本身的年代际变化是其原因。 5)用改进了的复经验正交函数(CEOF)方法分析了从赤道印度洋到西太平洋然后向正东、东北、东南三条路经上的OLR及速度势x的季内振荡传播特征。气候上,在沿赤道的传播中,OLR东半球较西半球明显,x东、西半球无显著差别;两种要素季内振荡沿向东南路径的传播较向东北路径的传播特征明显。异常 表现为季内振荡强度在El Nin。事件中的减弱和传播方向在个别年份的西传。55了 季内振荡沿上述路径的传播方向不清晰。 6)用时滞SVD方法分析了北太平洋、南太平洋、热带东太平洋区域10米 高处逐日风(夕)场与SST场季内振荡的相关联系,得到了三区夕、SsT场季 内振荡的基本过程,它们是由漂流和感热输送推动的一个负反馈过程,它以薄 mld为存在条件,可能是ssT季内振荡的维持机制。


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