北太平洋环流振荡形成机理的数值研究

发布时间：2024-05-08 04:29

　　利用大洋环流模式,探讨海洋对大气强迫的响应及北太平洋环流振荡模态(NPGO)形成的直接原因。对控制试验模拟的海表温度异常(SSTA)进行经验正交函数(EOF)分解,发现第二模态类似于经典NPGO模态,说明采用该模式研究海洋对大气强迫的响应是可行的。在控制试验基础上,通过改变大气强迫场设计了一系列敏感试验,发现大气强迫场为NPGO模态正强年的合成场时,所得SST异常场能较好再现NPGO空间特征,说明海洋状态强烈依赖于大气强迫,大气强迫是造成NPGO的直接原因;对大气强迫场中的动力强迫、热力强迫等物理量进行不同配置进行试验,发现风场动力强迫对NPGO的影响最大,是形成NPGO的关键强迫,其中又以纬向风应力的影响居首。

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【部分图文】：

图1实况SSTA对NPGO指数的回归系数场

为揭示模拟SST场中NPGO模态的存在性,对模拟的北太平洋海域冬季SSTA做EOF分析,第一、第二模态的方差贡献分别为33.68%和19.56%,均通过了North检验。图2为模拟的第二模态空间场,可以看出:SSTA呈南负北正的偶极子分布,偶极子的正值中心位于(160°～150....

图2模拟SSTAEOF第二模态空间场

图1实况SSTA对NPGO指数的回归系数场此外,对模拟SSTAEOF第二模态时间系数与NPGO指数进行相关分析发现,相关系数绝对值为0.72,相关性较高;随后,对其进行小波分析发现,存在主周期为13a的年代际变化(图略),这与NPGO模态的周期一致[9]。上述结果表明,OG....

图3高斯滤波后的NPGO指数

图3为进行18个月高斯滤波后的1958—2006年间的NPGO指数。将滤波后NPGO指数超过+1的年份定义为NPGO的正强年;反之,NPGO指数低于-1的年份则定义为NPGO的负强年。由此定义可知,NPGO的正强年为1961年、1975年、1976年、1977年、1988年、19....

图4EXP1的SST异常场的空间结构

图4为EXP1的SST异常场的空间结构,这里SST异常场为试验输出SST场与气候控制试验中SST场的差值,后续试验SST异常场与此相同。由图4可见,该异常场的空间结构与控制试验SSTAEOF分析第二模态(图2)的空间场基本一致,也表现为北太平洋偶极子分布,与典型NPGO模态的冷....

本文编号：3967496