北太平洋局地海氣相互作用的主模態(tài)及其對熱帶太平洋的影響.pdf

1、北太平洋和熱帶太平洋的海洋一大氣相互作用在全球氣候變化中占重要地位，是影響我國氣候變化的重要因素之一。本文利用近50年來海洋、大氣資料，采用了最大協(xié)方差分析等多種統(tǒng)計方法并結(jié)合FOAM(Fast ocean-atmosphere model)全球海洋一大氣耦合模式試驗，針對北太平洋在近50年來有明顯的氣候突變這一特點，重點研究了北太平洋局地海洋一大氣相互作用的主模態(tài)在氣候突變前后的差異及其形成機(jī)制，分析了北太平洋局地海洋一大氣相互作用的

2、主模態(tài)可能對熱帶太平洋的影響。本文不僅證實了前人有關(guān)北太平洋局地海洋一大氣相互作用的主模態(tài)的某些結(jié)論，而且得到了以下有創(chuàng)新性的研究成果。 1.通過扣除了ENSO影響的北太平洋海面溫度異常與大氣環(huán)流異常最大協(xié)方差分析，證實了氣候突變之前冬季大氣異常影響滯后一個月海表溫度異常是大氣影響海洋的主模態(tài)，冬季海表溫度異常影響夏季大氣環(huán)流異常是海洋影響大氣的“反饋模態(tài)”，發(fā)現(xiàn)了氣候突變之后這兩個模態(tài)的出現(xiàn)時間都比氣候突變之前滯后了2-3個月

3、。指出了海洋混合層深度在氣候突變前后的差異可能是造成北太平洋局地海洋.大氣相互作用主模態(tài)在氣候突變前后出現(xiàn)時間不同的主要原因。 2.揭示了北太平洋冬(春)季海溫異常影響夏(秋)季大氣環(huán)流異常的可能機(jī)制是海溫自身的持續(xù)性和北太平洋一熱帶太平洋海溫的接力效應(yīng)。冬季北太平洋中部(30°N)的海溫異?？梢猿掷m(xù)到春季，并通過海洋一大氣相互作用過程向西南方向傳播并在夏季傳播到同本以南海區(qū)(20°N-30°N，120°E-150°E)，從而影

4、響那里的對流活動，最終導(dǎo)致北太平洋夏季的大氣波列形成。 3.通過對觀測資料的分析，證實氣候突變前后北太平洋局地海洋.大氣相互作用的主模態(tài)的確都可能會影響到熱帶太平洋東北部的海溫變化。并利用FOAM耦合模式海溫初值試驗方法，發(fā)現(xiàn)從熱帶太平洋東北部海溫異常的出現(xiàn)到熱帶太平洋經(jīng)向模態(tài)的形成主要包括兩個過程：一個是初始海溫異常的西南向擴(kuò)展過程，在此過程中風(fēng)-蒸發(fā)-SSI(WES)反饋機(jī)制是起主要作用的機(jī)制；另一個是經(jīng)向模態(tài)南部冷中心的形

5、成過程，其主要是由冷水上翻后展開的海洋動力過程決定的。指出熱帶太平洋經(jīng)向模態(tài)的形成對于前期海溫異常的空間范圍并不十分敏感，只有在3-5月份時出現(xiàn)在熱帶太平洋東北部的海溫異常才能夠引起經(jīng)向模態(tài)。 4.通過對觀測資料的分析和FOAM模式試驗，揭示了熱帶太平洋經(jīng)向海溫偶極子模態(tài)會引起東部太平洋的風(fēng)場異常，從而通過風(fēng)應(yīng)力旋度作用于赤道兩側(cè)的溫躍層并引起溫躍層上的波動，該波動會導(dǎo)致ENSO事件的發(fā)生。熱帶太平洋經(jīng)向海溫偶極子模態(tài)可能是EN