印尼贯穿流出流海域海表高度时空变化
发布时间：2021-11-09 23:53
采用经验正交分解（Empirical Orthogonal Function,EOF）分析方法对印尼贯穿流出流海域卫星测高海面高度异常资料进行了分析,分析结果显示研究海域海面高度异常存在多时间尺度变化特征。1993—2013年期间,研究海域海面高度异常场存在明显的升高趋势,其升高速率为0.6 cm/a;研究海域海面高度异常存在显著的年际变化,其与Ni1o3.4指数的相关系数超前滞后相关最大可达0.65,且厄尔尼诺年偏高,拉尼娜年偏低;海面高度异常年周期变化显著海域主要受印尼贯穿流、印度洋南赤道流和Eastern Gyral Current （EGC）季节变化的影响,半年周期变化则对应于爪哇沿岸流与南赤道流共同作用下形成的涡旋的半年周期变化;另外,研究海域海面高度异常还存在显著的季节内变化特征。
【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
海面高度异常EOF分析结果
由前3个模态的时间系数变化(图2b,2e和2h)可见,3个模态由低频向高频变化,对应的典型变化周期(图2c,2f和2i)包括年际变化、年变化、半年变化及更为高频的季节内变化。第一模态空间特征表现为印尼贯穿流出流海域海面高度异常全海域同涨同落特征,爪哇岛南侧和澳大利亚近岸区域变化幅度较大。第一模态时间系数PC1具有显著的年际变化特征,PC1与Niňo3.4指数的相关系数在滞后1个月达到最大,可达0.65;与印度洋偶极子亦存在相关关系,在滞后1个月时达到最大,相关系数为0.34,均超过95%置信度检验。也就是说,在厄尔尼诺年印尼贯穿流出流海域海面高度会异常偏高,在拉尼娜年印尼贯穿流出流海域海面高度异常偏低,与印尼贯穿流受太平洋和印度洋海面高度差驱动相符。PC1存在显著的年际变化的同时还存在明显的海面高度上升趋势,其上升速率为0.6 cm/a,与基于海面高度异常计算的该海域区域平均海面上升速率(约为0.62 cm/a)一致。海面高度异常EOF分解第二模态时间系数呈明显的年变化特征,其对应的空间分布为近岸与外海呈“跷跷板”式变化。海面高度异常EOF分解第三模态时间系数功率谱分析显示,其半年周期变化较为显著,对应的空间分布变化的高值区位于爪哇岛南侧。考虑到印尼贯穿流出流海域季节内变化特征也较为典型,但直接用海面高度异常数据进行EOF分解得到的主模态未能完全揭示季节内变化情况,为了更为清晰地分析此类更高频的变化特征,我们进一步开展了去空间均值(S法)处理后的海面高度异常资料的EOF分解。图3为分解后的前3个模态的空间结构和时间系数及其对应的功率谱分析结果,前3个模态的方差贡献分别为53.1%,11.8%和10.5%。与图2相比较可见,S法EOF的第一和第二模态分别与直接EOF分解后图2的第二和第三模态完全对应,其主周期分别对应年变化和半年变化。S法EOF分解第一模态年周期变化表现为印尼岛链南侧和澳大利亚沿岸海域海面高度异常场冬高夏低变化特征,外海则与之反位相,且在爪哇岛沿岸海域年变化幅度最大。S法EOF分解第二模态半年周期变化最为显著,变化最显著的区域位于爪哇岛南侧以(109°E,12°S)为中心的海域。此半年周期变化可能受赤道印度洋Wyrtki急流影响所致,Wyrtki急流实际上是赤道印度洋急流,只是在春季和秋季时强于其他月份,而这种半年一次的变化会影响到印尼贯穿流出流海域海面高度异常的变化。本文利用SODA[20](Simple Ocean Data Assimilation)海流资料构建Wyrtki急流指数,分别选取Wyrtki急流春季(65°～80°E,2°S～2°N)和秋季(60°～75°E,2°S～2°N)典型海区纬向流平均来构建Wyrtki急流春季指数和秋季指数,相关分析结果显示,S法EOF分解第二模态时间系数与Wyrtki急流春季指数和秋季指数均呈正相关,春季指数和秋季指数与第二模态时间系数的相关系数差异不大,在0.36左右,超过95%置信度检验。
针对印尼贯穿流出流海域,我们提取了东起巴瑟斯特岛,西至印度尼西亚巽他海峡,止于西澳大利亚利尔蒙斯西北角之间的印尼贯穿流三角出流区域(图1)的数据资料。我们通过对这些数据做EOF分析,来研究此海域海面高度异常的时空分布变化规律。1.2 经验正交分解(EOF)分析方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋遥感数据缺值对EOF和REOF时空分布分析的影响[J]. 黄二辉,杨燕明,潘德炉. 台湾海峡. 2008(01)
[2]印度尼西亚贯穿流的年际变化:一个全球变网格海洋模式的初步模拟结果[J]. 王永刚,方国洪,魏泽勋,陈海英,王新怡. 海洋科学进展. 2005(02)
[3]海洋水色遥感资料的经验正交函数分析[J]. 王法明,李武,郑全安. 海洋学报(中文版). 1999(06)
本文编号：3486148
【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
海面高度异常EOF分析结果
由前3个模态的时间系数变化(图2b,2e和2h)可见,3个模态由低频向高频变化,对应的典型变化周期(图2c,2f和2i)包括年际变化、年变化、半年变化及更为高频的季节内变化。第一模态空间特征表现为印尼贯穿流出流海域海面高度异常全海域同涨同落特征,爪哇岛南侧和澳大利亚近岸区域变化幅度较大。第一模态时间系数PC1具有显著的年际变化特征,PC1与Niňo3.4指数的相关系数在滞后1个月达到最大,可达0.65;与印度洋偶极子亦存在相关关系,在滞后1个月时达到最大,相关系数为0.34,均超过95%置信度检验。也就是说,在厄尔尼诺年印尼贯穿流出流海域海面高度会异常偏高,在拉尼娜年印尼贯穿流出流海域海面高度异常偏低,与印尼贯穿流受太平洋和印度洋海面高度差驱动相符。PC1存在显著的年际变化的同时还存在明显的海面高度上升趋势,其上升速率为0.6 cm/a,与基于海面高度异常计算的该海域区域平均海面上升速率(约为0.62 cm/a)一致。海面高度异常EOF分解第二模态时间系数呈明显的年变化特征,其对应的空间分布为近岸与外海呈“跷跷板”式变化。海面高度异常EOF分解第三模态时间系数功率谱分析显示,其半年周期变化较为显著,对应的空间分布变化的高值区位于爪哇岛南侧。考虑到印尼贯穿流出流海域季节内变化特征也较为典型,但直接用海面高度异常数据进行EOF分解得到的主模态未能完全揭示季节内变化情况,为了更为清晰地分析此类更高频的变化特征,我们进一步开展了去空间均值(S法)处理后的海面高度异常资料的EOF分解。图3为分解后的前3个模态的空间结构和时间系数及其对应的功率谱分析结果,前3个模态的方差贡献分别为53.1%,11.8%和10.5%。与图2相比较可见,S法EOF的第一和第二模态分别与直接EOF分解后图2的第二和第三模态完全对应,其主周期分别对应年变化和半年变化。S法EOF分解第一模态年周期变化表现为印尼岛链南侧和澳大利亚沿岸海域海面高度异常场冬高夏低变化特征,外海则与之反位相,且在爪哇岛沿岸海域年变化幅度最大。S法EOF分解第二模态半年周期变化最为显著,变化最显著的区域位于爪哇岛南侧以(109°E,12°S)为中心的海域。此半年周期变化可能受赤道印度洋Wyrtki急流影响所致,Wyrtki急流实际上是赤道印度洋急流,只是在春季和秋季时强于其他月份,而这种半年一次的变化会影响到印尼贯穿流出流海域海面高度异常的变化。本文利用SODA[20](Simple Ocean Data Assimilation)海流资料构建Wyrtki急流指数,分别选取Wyrtki急流春季(65°～80°E,2°S～2°N)和秋季(60°～75°E,2°S～2°N)典型海区纬向流平均来构建Wyrtki急流春季指数和秋季指数,相关分析结果显示,S法EOF分解第二模态时间系数与Wyrtki急流春季指数和秋季指数均呈正相关,春季指数和秋季指数与第二模态时间系数的相关系数差异不大,在0.36左右,超过95%置信度检验。
针对印尼贯穿流出流海域,我们提取了东起巴瑟斯特岛,西至印度尼西亚巽他海峡,止于西澳大利亚利尔蒙斯西北角之间的印尼贯穿流三角出流区域(图1)的数据资料。我们通过对这些数据做EOF分析,来研究此海域海面高度异常的时空分布变化规律。1.2 经验正交分解(EOF)分析方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋遥感数据缺值对EOF和REOF时空分布分析的影响[J]. 黄二辉,杨燕明,潘德炉. 台湾海峡. 2008(01)
[2]印度尼西亚贯穿流的年际变化:一个全球变网格海洋模式的初步模拟结果[J]. 王永刚,方国洪,魏泽勋,陈海英,王新怡. 海洋科学进展. 2005(02)
[3]海洋水色遥感资料的经验正交函数分析[J]. 王法明,李武,郑全安. 海洋学报(中文版). 1999(06)
本文编号：3486148
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3486148.html
