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南太平洋热含量变化及年代际变化研究

李江萍  
【摘要】:本文通过对SODA全球海洋同化分析月平均资料和COADS全球表层月平均气候资料的分析,研究了南太平洋热带(TC)和副热带(STC)水平环流区内的热含量变化,分析讨论了与热含量变化相关的环流指数、温度平流和Sverdrup输运对热带环流和副热带环流间热量交换的影响。通过对不同深度海温和不同纬度上海温在不同时间尺度的全球空间分布的对比分析,讨论了大尺度海气相互作用对年代际气候变化的影响。 研究发现,热带海区的热含量存在大约4年左右年际尺度的变化,而在副热带海区主要存在12年左右年代际尺度的振荡。上述两个海区热含量的变化主要受温度平流的影响,同时还受到海-气界面热交换的影响,主要过程包括长、短波辐射,潜热和感热通量。对热含量变化的贡献,海-气界面热交换的影响在副热带区域比在热带区域大;温度平流在热带区域的贡献比在副热带区域显著。两个区域之间存在着相互作用,与风驱经向环流有关。 采用将相反位相相减的方法比较了年际和年代际两种时间尺度气候变化的时空分布特征。研究发现:在空间分布上两者在赤道海区的变化都与海洋温度跃层具有密切的联系,两者对赤道海洋影响的水平分布类似。大气对两者暖位相的响应都对应着异常暖赤道海区上空西风异常的增强。两者的差异主要表现在:对应ENSO时间尺度的异常与季节变化具有密切的关系,而对应年代际时间尺度变化的异常似与季节变化无关。在空间分布上,年代际变化在中高纬度对应与赤道东太平洋相反位相的变化。导致赤道东太平洋增暖的原因也有很大的差异:年际时间尺度SST异常的变化与海区上空的纬向风异常关系密切,而年代际时间尺度SST异常的变化与海区上空的经向风异常关系密切。 用大尺度海洋大气相互作用的观点分析了影响年代际变化的可能机制。研究发现:南印度洋西风带平直西风的出现和异常增强有利于副热带印度洋表层海水年代际时间尺度的增暖,有利于相同纬度南太平洋表层海水年代际时间尺度的温度降低。南美洲西海岸外太平洋南风的减弱有利于赤道东太平洋年代际时间尺度的增暖。


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