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热带西太平洋北赤道流年际变化主要特征与驱动机制

杨青莹  
【摘要】:本文基于日本气象厅自1967年到2009年共43个冬季和1972年到2008年共37个夏季,在137°E断面上的CTD站位实测温盐资料及相应计算的地转流场,结合卫星高度计资料,描述和分析了该断面处北赤道流(NEC)的年际变化主要特征,并探讨了其控制机制。相较于前人已有的工作,本文强调北赤道流的结构变化,并突出冬季和夏季年际变化的异同。 在平均态之下,北赤道流在该断面上的经向位置约在8°N到18°N之间,流速的中心都在10°N到12°N附近。夏季NEC的平均体积输送为55Sv左右,而冬季在50Sv左右。在对NEC在断面上的流场进行的EOF分析结果中,冬季和夏季都表现出类似的第一模态空间特征,即NEC的南半部分和北半部分呈现出反位相年际变化关系,但此结构冬季比夏季整体北移一个纬度。通过流量序列与断面上的流速的相关性分析可以看出,在冬季,NEC流量的变化主要由NEC宽度的增大和减小所引起的;而在夏季,除了宽度的变化之外,NEC本身流核的加强和减弱的作用也很明显。为了更加直观地表现NEC的结构变化特征,文中定义了大于7cm/s的垂向平均速度为NEC的主体,进而定义了NEC的南北边界和流幅。发现冬季南北边界变化与NEC流量变化的相关度明显高于夏季,从而验证了在冬季,NEC宽度在影响流量的年际变化中起决定性作用。 进一步研究表明,NEC的年际变化与海表面高度变化呈现较好的相关性。在夏季,影响137°E断面上NEC输送量的高相关区域在西太平洋的中纬度地区,说明夏季NEC的流量主要受副热带环流系统的年际变化所控制,而在冬季,影响NEC流量的高相关区域在热带西太平洋和棉兰老穹顶(MD)的区域,说明冬季NEC流量的变化主要受到热带环流年际变化影响。 本文还讨论了ENSO循环对NEC年际变化的影响。结果表明,在夏季,ENSO对NEC的影响主要体现在NEC向北的扩张/收缩与流核加强/减弱两个方面,而这种变化主要被副热带环流中向东的流动变化所补偿;冬季,ENSO的作用则体现在使得NEC向南北两个方向的扩张和收缩上,相应地,被NEC南部的NECC的变化所补偿。


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