北太平洋局地海洋—大氣相互作用主模態(tài)的比較研究.pdf

1、北太平洋海氣相互作用在全球氣候變化中占重要地位,是影響我國(guó)氣候變化的重要因素之一,為了揭示該海域冬春季海表面溫度異常影響大氣環(huán)流的物理本質(zhì),本文依據(jù)混合層模式(CCM-ML)輸出的數(shù)據(jù)和IPCC耦合模式(BCM2.0,CSIRO_MK3.5) Picntrl試驗(yàn)的輸出數(shù)據(jù),通過使用SVD、MCA、回歸分析、相關(guān)分析、合成分析等統(tǒng)計(jì)方法對(duì)以上模式輸出結(jié)果及觀測(cè)資料進(jìn)行了分析,不僅驗(yàn)證了前人關(guān)于北太平洋海氣相互作用的部分結(jié)論,并得到以下創(chuàng)新

2、性成果:
　　1.通過對(duì)BCM2.0、CSIRO_MK3.5耦合模式Picntrl試驗(yàn)結(jié)果和CCM_ML混合層模式結(jié)果的分析和比較發(fā)現(xiàn),無論模式中是否包括海洋動(dòng)力過程,北太平洋局地海洋-大氣相互作用的主模態(tài)都存在,大氣對(duì)海洋的影響主要表現(xiàn)為冬季超前一個(gè)月的反氣旋風(fēng)場(chǎng)會(huì)強(qiáng)迫出暖中心的“馬蹄型”海溫異常;海洋對(duì)大氣的反饋主要表現(xiàn)為冬春季暖中心的“馬蹄型”海溫異常不僅可以導(dǎo)致海面反氣旋風(fēng)場(chǎng)加強(qiáng),還可以持續(xù)4-7個(gè)月影響夏季或秋季的大氣環(huán)

3、流;夏季大氣環(huán)流對(duì)暖中心的“馬蹄型”海溫異常可能的響應(yīng)為海面氣旋式環(huán)流異常,異常風(fēng)速最大值出現(xiàn)在暖異常中心的上空(BCM2.0、CSIRO_MK3.5)或南部(CCM_ML)。以上模式中得到的北太平洋局地海洋-大氣相互作用主模態(tài)主要特征與用觀測(cè)資料得到的主要特征基本相同。
　　2.三個(gè)模式的結(jié)果有以下差異:“馬蹄型”海溫異常中心的位置不同,BCM2.0和CCM_ML模式中“馬蹄型”海溫異常中心位于北太平洋中西部,而CSIRO_MK

4、3.5中該中心偏東;海溫異常影響后期大氣的時(shí)間不同,BCM2.0模式中晚春海溫異常對(duì)早秋大氣的影響最明顯;CSIRO_MK3.5中則為晚冬海溫異常對(duì)秋季大氣的影響最明顯;CCM_ML中為冬季海溫異常對(duì)夏季大氣的影響最明顯。三個(gè)模式中CCM_ML模式的結(jié)果與觀測(cè)結(jié)果的分析最接近。
　　3.依據(jù)對(duì)不包含海洋平流變化的CCM_ML耦合模式輸出結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn):風(fēng)-蒸發(fā)-SST(WES)機(jī)制在冬季北太平洋“馬蹄型”海溫異常的形成和維持中起到

5、重要作用:冬季,阿留申低壓減弱會(huì)導(dǎo)致北太平洋中西部西風(fēng)帶海域海面風(fēng)減弱(東風(fēng)異常),海面失熱減小,SST正異常;同時(shí),西風(fēng)帶北部西風(fēng)加強(qiáng),北太平洋東部和南部海域東北信風(fēng)加強(qiáng),海面失熱增加,SST負(fù)異常;從冬季到春季“馬蹄型”海溫異常與阿留申低壓異常通過WES機(jī)制構(gòu)成了一個(gè)正反饋,有利于“馬蹄型”海溫異常的持續(xù);從春季到夏季,與暖中心的“馬蹄型”海溫異常對(duì)應(yīng)的是北太平洋中緯度的氣旋式環(huán)流異常,在SST正異常區(qū)的西南側(cè)和負(fù)異常區(qū)的大部分海域