赤道Kelvin波在东印度洋的反射与透射

发布时间：2020-04-12 20:29

【摘要】：本文使用东印度洋和印尼海海流观测资料,结合大洋环流模式、连续层化模式和波动解析解理论模型,研究了赤道Kelvin波在东印度洋的反射与透射机制,并进一步研究其在印尼海的传播以及对印尼海北部环流年际变化的影响。2014年东印度洋表层海流的漂流浮标观测显示,春季出现流速为1.2 m/s的强Wyrtki急流以及东向流在东边界的分叉和回流现象,表明赤道Kelvin波存在东传及在东边界的反射过程。原始方程海洋环流模式LICOM成功模拟了这一现象。模式模拟结果分解的赤道波显示了由风应力驱动的下沉Kelvin波以及东边界反射的Rossby波。春季强Wyrtki急流主要来自东边界反射的第二斜压第一经向Rossby波的贡献,表明赤道Kelvin波的东边界反射在影响热带东印度洋环流中具有重要作用。观测和全球大洋环流模式显示,热带东南印度洋秋季与热带印太海盆冬季至下一年秋季海洋异常信号存在显著滞后相关,表明IOD引起的温跃层异常能够传播至东太平洋,影响下一年的ENSO事件。线性连续层化模式分析显示,印度洋对太平洋的影响机制为Kelvin波经印尼海向太平洋的透射。数值控制实验结果表明,印度洋年际Kelvin波能够经望加锡海峡和印尼海东部通道传播至西太平洋,总透射率约为10%~15%,其中第一斜压模透射率约为15%。该透射率仅与印尼爪哇岛链最南端纬度有关,与岛链形状、长度以及缺口位置无关。进一步使用2008至2016年印尼海高分辨率区域模式INDESO与波动解析解理论模型探究印度洋海洋年际异常信号对印尼海北部海域年际变化的影响机制。在较好地模拟马鲁古海峡上层350米海流观测和卫星高度计海面起伏的前提下,模式显示印尼海北部环流的年际变化同时受印度洋和太平洋的影响,印度洋赤道Kelvin波和西太平洋菲律宾沿岸Kelvin波均能经印尼海传播至马鲁古海域。其中在2015/2016年强El Ni?o事件期间,马鲁古海峡的海平面高度变化主要受经望加锡海峡透射的印度洋Kelvin波的影响。该结果显示了赤道Kelvin波在印度洋海洋年际异常信号影响西太平洋中的关键作用。
【图文】：

漂流浮标,东印度洋,拉格朗日,轨迹计算

第 3 章印度洋 Kelvin 波在东印度洋的传播及反射0.8 m/s 左右，到 95°E 才逐渐消失。历史上虽然有观测到速度在 1.2 m/s 左右的Wyrtki 急流，但均出现在印度洋海盆中部 80°E 左右（Schott 等，1994；Reppin等，1999）；在东印度洋观测到与中印度洋同等强度的 Wyrtki 急流实属罕见。拉格朗日速度场同样显示了 Wyrtki 急流在东边界的分叉现象以及汇入 SEC向西流回南印度洋的过程（图 3.2 a）。而船漂资料由于分辨率及时间平均的关系，东边界附近海流结构特征并不明显（图 3.2 b）。这同时也表明漂流浮标是近岸区域海流观测的有效和必要手段。

斜压,纬向流,波系,赤道波

驱动的线性第一斜压模 Kelvin 波和第一经向 Rossby 波系数系数（图 3.7）与左列的差（右列）。阴影部分表示系数为nd-forced linear Kelvin and the first meridional Rossby waves cnic mode (left column) and differences between decomposed (Frced wave coefficients (right column). Shadings indicate negati东印度洋表层海流的重构波系数基础上，我们通过式（2.9），得到根据不同斜4 至 7 月纬向流，，并研究各阶赤道波对纬向流的不同模贡献不大，因此计算各阶斜压模时仅保留 Kelvin图中可以看出，前 10 阶斜压模之和基本完整再现了上稍有差异。模式完整输出中春季 Wyrtki 急流最大
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P73

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