热带太平洋海气变化及两类El Nin|~o研究

发布时间：2020-08-15 21:50

【摘要】：本文利用HadISST和NCEP/NCAR、GODAS等实测和同化资料，采用REOF，RSVD方法，MTM-SVD，以及回归（相关）分析、合成分析等方法，分析了热带太平洋的海气变化及其与两类El Ni o的关系。得到的主要结论如下： 1.较之EOF方法，REOF方法更加客观地刻画了热带太平洋海表面温度（SST）异常模态的时空变化特征。本文分别称REOF第一和第二模态（标准化时间系数）为东部型（EP）和中部型（CP）主模态（指数）。 2.时滞相关分析表明，EP指数超前CP指数约20个月时，二者呈最大显著负相关（年际相关系数可达-0.5以上）。这一关系的揭示，有利于理解CP型El Ni o的形成及两类El Ni o的转换。 3.热带太平洋SST的年代际变化（准11年周期）和CP型异常循环存在着密切的联系。近几十年来中部型事件的频繁发生及强度的增强可能与热带太平洋年代际变化的增强有关。 4.采用RSVD方法，分析了热带太平洋表层纬向风（SZW）异常与SST异常的耦合变化。并根据RSVD的分析结果，运用REOF方法得到了与两类El Ni o对应的SZW异常主模态。进一步分析了两类El Ni o的Sverdrup输运的差异。EP型的SZW异常形态有利于赤道上的极向和东向Sverdrup输送。CP型的SZW异常形态不利于赤道地区的极向Sverdrup输送；纬向输送在赤道非常微弱，而在南、北半球近赤道的低纬地区分别存在向西和向东的异常输送。 5.分析了赤道次表层海温在两类El Ni o期间的变化过程。结果表明，无论是EP型还是CP型El Ni o，来自西太平洋暖池的次表层暖海温异常都作为一个前期信号而存在。东部型El Ni o传播速度快，而中部型较为缓慢，且到达中太平洋后有显著抬升，导致最大增温出现在中太平洋。纬向风强迫的作用对次表层海温信号起到重要的补充作用，其引起的辐合下沉的位置，中部型El Ni o较东部型偏西约30个经度。 6.分析了次表层异常海温的传播过程与次表层流场变化的联系。东部型ElNi o：次表层垂直异常以下沉为主，不利于次表层异常暖海水在中太平洋的抬升；东太平洋潜流的加速，有利于暖异常海温到达中太平洋后迅速往东太平洋传播。中部型El Ni o：中西太平洋有异常西向流，延缓暖海温向东太平洋的传播；且在中太平洋存在着显著的异常上升，有利于次表层的暖海水进入混合层，并最终影响SST变化。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P732
【图文】：

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图 2.5-1 赤道太平洋（2°S~2°N 平均）SST 异常，（左）1988 年-1990 年，（右）1999 年-2001 年。资料及图片取自 TAO 主页：http://www.pmel.noaa.gov/tao/。

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赤道太平洋（2°S~2°N 平均）SST 异常，（左）1988 年-1990-2001 年。资料及图片取自 TAO 主页：http://www.pmel.noaa.g

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并且以准 11 年周期为主。刚好与 CP 指数变化周期的年代。因此，可以推断，二者存在着密切的联系。进一步说明这一关系。使用 MTM-SVD 对热带太平洋 SST 场间和时间的重建。图 2.6-3 给出了热带太平洋 SST 在准 11 年化过程（仅给出了暖位相变化）。同图 2.1-1 及图 2.3-1 比较周期变化主要体现了中太平洋的 SST 变化，并存在着异常随展的特征。进一步，对Ni o 4区的SST异常在11 年周期进行时4 所示。图 2.6-4 还给出了经过 9-13 年带通滤波处理的 CP，两者变化基本吻合，相关系数可达 0.86。这说明，热带太变化主要由 CP 型异常循环承担。从图 2.6-4 还可以看到，中代际循环振幅处于增长状态，并且 1970s 和 1990s 年代较之前，这与其他一些学者的研究结果较为吻合（例如，Ashok and Yh et al.，2009；Kao and Yu，2009；Lee and McPhaden，201件近几十年来频繁发生可能是热带太平洋年代际变化增强的

【参考文献】