北太平洋海表面盐度变化特征及其在PDO不同相位的差异

发布时间：2020-11-08 19:29

　　 针对北太平洋海表面盐度(SSS:Sea Surface Salinity)变化,利用简单海洋数据同化数据集(SODA3.3.1:Simple Ocean Data Assimilation)再分析资料进行分析。结果表明:(1)1914-2013年北太平洋SSS存在增加趋势,并出现了以25-30年为周期的年代际变化,其中变化的时间点与PDO的相位转换存在相似性。SSS的变化显著区域主要位于黑潮延伸区,北太平洋中部偏东与东南部变化较为显著。SSS的EOF分析第一模态空间分布不显著,时间序列以年际变化为主,第二模态空间分布与PDO模态相似,其第二模态对应的时间序列存在年代际变化。对北太平洋次表层盐度进行分析得到,盐度随着深度的增加,标准差越来越小,其变化越来越稳定。(2)分析1914-2013年SSS的趋势变化后,发现1979年后,SSS变化与1914-2013年SSS的变化相反,故将1979-2013年提取出来进行分析。北太平洋SSS变化的活跃区域分别位于黑潮及其延伸区(A区)与北太平洋中部偏东地区(B区),两个区域均能代表北太平洋SSS的时间变化特征,故将A区域与B区域作为研究1979-2013年北太平洋SSS的关键区域。根据盐度收支方程分析,关键区域SSS与其内部调整项的相关关系较不显著,主要分析淡水通量(FWF:Fresh Water Flux)对关键区域SSS的关系。关键区域SSS与局地FWF的相关关系较显著,当A区域局地FWF超前16个月时,正相关系数为0.56,A区域SSS与关键区域东部FWF存在正相关关系,最大值为0.82,大值区域随着FWF超前SSS的时间变短而向东移动。B区域SSS受到局地FWF影响较小,相关关系为FWF超前20个月,数值为-0.21,影响该区域SSS的FWF主要位于北太平洋中部,其正相关关系显著区域较为稳定,没有出现偏移。(3)在之前对于SSS的时间变化序列研究时发现,SSS的变化时间点与PDO的相位转换时间点存在相似性,故选出PDO的一个冷相位与暖相位进行分析(1947-1979年,1979-2003年)。在PDO的冷暖相位下,SSS出现了不同的变化趋势,暖相位增加,冷相位减小。分析出现不同变化趋势的原因,利用SSSEOF第二模态对北太平洋进行分区,得到位于北太平洋中部的关键区域,分析得到,当FWF超前于SSS时,冷相位为负相关关系,暖相位为正相关关系。当FWF超前盐度时,SSS与FWF之间的关系相反,这样的相关关系,使得在PDO的冷暖相位下,SSS的变化出现相反的趋势。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P731.12
【部分图文】：

度的时空变化特征。面盐度的时空变化特征表面盐度的空间分布北太平洋 SSS 变化，需要从北太平洋的空间分布特征开始分析，从 SSS 的 3.1）得到，北太平洋 SSS 从南到北逐渐减小，大值区域出现在北太平洋置，最大值为 37.6psu。在北太平洋北部偏西的位置，出现了一个向西延伸，出现这个低盐度舌的原因可能与北太平洋北部的积冰有关。在北太平洋中度变化较快，与北太平洋南部与北部不同，在中部 35°N 到 45°N 纬度带上度较快，在此纬度带上盐度变化了 2psu。当关注 33.5psu 等值线时发现，33北太平洋 135°W 以东位于 25°N 附近，但是 135°W 以西位于 40°N 附近。区域进行分析，梯度变化带在北太平洋 135°W 以东，在 135°W 以西偏北

海表面盐度的变化趋势及周期北太平洋 SSS 变化，需要了解北太平洋地区 SSS 的变化趋势以及北太平洋地区近百年盐度变化趋势（图 3.2a）得到，1914-2013 年逐渐增大的趋势。在 1922 年，1942 年，1972 年，2000 年分别出现下，1977 年，2003 年分别出现上升。尽管北太平洋 SSS 存在振荡，不断增加的趋势。通过分析上升与下降的时间点，得到北太平洋 SS从 1914-2013 年的盐度变化趋势功率谱分析（图 3.2b）中可以看到 25-30 年的周期。北太平洋地区盐度同时存在年际变化与年代际变化看出，存在 3-4 个变化周期为，1914-1940 年，1940 年-1975 年，1975年代际变化规律还需要更长的时间来进行总结。有学者通过分析观，1947 年，1976-1977 年，存在着 PDO 的相位转换，这样的相位荡时间存在对应关系。推测 PDO 与北太平洋 SSS 的变化存在联系[

南京信息工程大学硕士学位论文.3 海表面盐度的变化活跃区域针对 1914-2013 年北太平洋 SSS 变化进行分析，需要对其变化显著区域进行分北太平洋 SSS 进行标准差分析（图 3.3），研究 SSS 变化显著区域得到，变化显著呈带状分布主要位于黑潮延伸区，北太平洋中部偏东和北太平洋的东南部，其中北洋中部偏东地区的活跃程度相比另外两个区域较小。SSS 在黑潮及其延伸区变化较原因与黑潮延伸区降水较多存在关系，由于黑潮延伸区是北太平洋降水较多的区以此区域的 SSS 的变化较大[61]，同时位于北太平洋中部偏东地区 SSS 的变化较大地区存在较强的涡旋输送有关系[62]，位于北太平洋东南部的变化显著区域，形成原该地区较为接近热带地区，容易受到热带地区的表面强迫作用，使得盐度出现较大化。同时对比 SSS 的气候态（图 3.1），盐度分布的大值区域同样位于北太平洋的偏地区。
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本文编号：2875231