热带西太平洋北赤道流年际变化主要特征与驱动机制

【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。