熱帶印度洋海表面溫度及其與海面凈熱通量耦合的優(yōu)勢模態(tài)的氣候演變特征.pdf

1、本文利用SODA的海溫資料和歐洲中期天氣預(yù)報中心的海面凈熱通量資料,分析了熱帶印度洋海表面溫度空間結(jié)構(gòu)的變化,并在對比1976/1977年變化前后海表面溫度異常(SSTA)及其與海面凈熱通量耦合的特征空間結(jié)構(gòu)的變化基礎(chǔ)上,在EOF分解和SVD方法上加以拓展,用滑動的方式分別對海溫及其與海面凈熱通量耦合的優(yōu)勢模態(tài)的時空演變特征進(jìn)行了研究,驗證了模態(tài)的空間結(jié)構(gòu)和兩個場之間的耦合關(guān)系都可能隨時間發(fā)生明顯變化的想法,并對顯著變化的時間和地點都進(jìn)

2、行了判定。主要結(jié)論如下:
　　熱帶印度洋SSTA整體呈現(xiàn)出升溫趨勢,由原本全海盆幾乎一致的負(fù)異常演變?yōu)檩^顯著的正異常,各海域海溫的變化趨勢在演變中表現(xiàn)出一定的周期性;赤道西印度洋易于發(fā)生突變的頻次最高。
　　熱帶印度洋SSTA主模態(tài)空間型既有明顯的連續(xù)演變特征,也存在顯著變化,并非總是呈全區(qū)符號一致型的分布,變化幅度最大的地方出現(xiàn)在20°S以南的印度洋;印度洋偶極子空間型經(jīng)歷了由從南北向的偶極子向東西向的轉(zhuǎn)變,并非總是呈東西

3、向的分布,海氣耦合作用較強的東南印度洋和赤道西印度洋的變化幅度最大。
　　滑動EOF方法可以有效檢測出熱帶印度洋SSTA的顯著的變化,包括空間結(jié)構(gòu)的變化:主模態(tài)存在3次明顯的變化,時間分別出現(xiàn)在1974年、1976年和1998年,其中1976年的信號最強,顯著變化的地點主要位于熱帶印度洋暖池地區(qū),第1次出現(xiàn)在20°S以南的印度洋中東部地區(qū),第3次則在蘇門答臘-爪哇沿岸和赤道西印度洋較為明顯;偶極子模態(tài)存在4次明顯的準(zhǔn)年代際變化,時

4、間分別出現(xiàn)在1976、1987、1994和2005年,1976年還與主模態(tài)交疊,前2次顯著變化區(qū)域出現(xiàn)在西印度洋和東南印度洋,后2次則分別出現(xiàn)在澳大利亞西部和蘇門答臘-爪哇沿岸海域。
　　滑動EOF分解前兩模態(tài)可以較好的擬合出演變過程中熱帶印度洋SSTA空間結(jié)構(gòu)的明顯變化;兩模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率有一種互補的趨勢;在1976/1977年附近兩模態(tài)的方差貢獻(xiàn)率最為接近,累積方差貢獻(xiàn)率也最小。
　　熱帶印度洋SSTA和海面凈熱通量異常

5、滑動SVD第一耦合模態(tài)中,海面凈熱通量可以較好的解釋大部分時段內(nèi)海溫場本身的海盆一致型變化,受其影響變溫幅度較大的地方位于蘇門答臘-爪哇沿岸和20°S以南的海域;第二耦合模態(tài)中海溫場在大部分的時段里呈偶極型,局地變化較為劇烈,也可以較好地解釋大部分時段內(nèi)其本身偶極型異常的分布。兩模態(tài)的關(guān)系都在1976/1977年附近有轉(zhuǎn)折性的變化,前兩個模態(tài)解釋各原始場的方差百分率和兩場各模態(tài)之間的方差百分率呈現(xiàn)互補的趨勢。
　　SSTA和海面凈

6、熱通量異常滑動SVD方法則可以檢測出耦合空間型的顯著變化:第一模態(tài)中,海溫和海面凈熱通量場的空間分布都在1971年的顯著影響下發(fā)生了唯一1次明顯的準(zhǔn)年代際變化,但是顯著變化的地點不同;耦合模態(tài)發(fā)生顯著變化的時間也可能不同,第二模態(tài)的兩場除了都在1988年和1994年的影響下發(fā)生顯著變化外,海溫場還受到了1964年和1997年的強影響,海面凈熱通量場則還有1次顯著性變化,主要是受1971年的影響。
　　熱帶印度洋SSTA時間變化率場