热带西太平洋环流变异及动力学有关问题的研究

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	热带西太平洋环流变异及动力学有关问题的研究
	翟方国
学位类型	博士
导师	胡敦欣
	2012-05-24
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	物理海洋学
关键词	热带西太平洋北赤道流哈马黑拉涡旋潮流特征斜压rossby波
摘要	热带西太平洋是世界上环流系统复杂的海域之一，在全球和区域海洋与气候变异中均具有重要作用。本文在前人研究的基础上，利用吕宋岛以东海域次表层的海流观测资料、卫星观测资料和海洋同化资料等对该海域的环流变异及其动力学特征有关问题进行了研究，包括北赤道流的年际和年代际变异、哈马黑拉涡旋的季节变异、和吕宋岛以东海域的潮流特征。主要结果如下。（1）北赤道流的年际变异。在热带太平洋170ºE以西海域，北赤道流输运的年际幅度和均方差均自东向西增大。其年际变化与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）现象密切相关，这种相关性可以用一个1.5层约化重力模式来表达。在厄尔尼诺的前期，热带太平洋西部海域负的海表面高度异常首先出现在棉兰老涡旋区域，然后在初始、发展和爆发阶段里逐渐沿纬向和经向扩展，在成熟期达到最强，在衰减期开始减弱。其海洋变化的中心区域位于0-15°N，130°E-160°E。海表面高度降低诱生气旋式环流异常，从而导致北赤道流水体输运的增加和北赤道流分叉纬度的北移。在拉尼娜期间，该海域在前三个阶段的变化和其在厄尔尼诺事件后三个阶段中的变化一样。但是从拉尼娜的爆发阶段开始，正的海表面高度异常取代负的异常，并在成熟期达到最大，然后在衰减期开始减弱。正的海表面高度异常引起反气旋式环流异常，从而导致北赤道流输运的减少和北赤道流分叉纬度的南移。该海域海表面高度的变化主要是由热带太平洋中西部海域随ENSO演化的风场导致的。在厄尔尼诺事件期间，西风异常在赤道和10°N之间发展并向东移动，同时10°N至20°N之间为气旋式风应力旋度异常，西风异常和气旋式风应力旋度异常导致向上的Ekman抽吸异常，在海洋中激发第一斜压模上升流Rossby波；上升流Rossby波向西传播并使密跃层变浅，海表面高度降低。在成熟期前的几个月，西风异常到达其最东位置——日界线附近。西传的上升流斜压Rossby波的累积效应使得20°N以南，170°E以西海域的海表面高度在成熟期前后达到最低。海表面高度的降低在海洋上层引起气旋式环流异常，从而导致北赤道流输运的增加和北赤道流分叉点的北移。在拉尼娜事件期间，情况相反。（2）北赤道流的年代际变异。在1962年到2006年期间，北赤道流的年代际输运有四个极大值，分别在1966/1967，1980/1981，1994/1995和2004/2005期间，和三个极小值，分别在1970/1971，1990/1991和1999/2000期间。除1970/1971年期间的极小值外，北赤道流的年代际输运与热带太平洋的年代际变异具有很好的相关性。其年代际变异的暖期，热带太平洋西部海域出现负的海表面高度和气旋式环流异常，北赤道流输运增加，而在冷期出现正的海表面高度和反气旋式环流异常，北赤道流输运减少。（3）吕宋岛以东海域的潮流特征。吕宋岛以东（122°38.0΄E，18°1.5΄N）潜标观测显示周期小于3天的高频流动主要为近惯性流、全日潮流（O1和K1）和半日潮流（M2）。全日潮流和半日潮流具有不同的垂向结构。在观测深度范围内（330－670 m），M2潮的半长轴随深度减小，而O1和K1潮的半长轴分别在520 m和480 m处有最小值。（4）哈马黑拉涡旋的季节变异。模式结果显示哈马黑拉涡旋在5月开始出现，7月达到最强，到次年的2月、3月和4月消失，这主要取决于新几内亚沿岸流的季节变化。新几内亚沿岸流从4月到11月为西北向，从12月到次年的2月为东南向。随着西北向新几内亚沿岸流的增强，哈马黑拉涡旋开始出现并增强。而随着西北向新几内亚沿岸流的减弱和反向，哈马黑拉涡旋减弱并消失。同时棉兰老海流在夏季的增强也有利于哈马黑拉涡旋增强。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17912
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	翟方国. 热带西太平洋环流变异及动力学有关问题的研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.

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