太平洋年代際變化及其非線性作用機制初探.pdf

1、該文利用現(xiàn)有的JEDAC、NCEP、COADS等資料,分析了PDO現(xiàn)象的時間與空間變化特征,并討論了大氣風場對PDO現(xiàn)象的貢獻,風應力的變化對PDO為一正反饋作用.根據(jù)PDO現(xiàn)象的上述特征,建立了一非線性海氣耦合模型以解釋太平洋年代際變化的形成和發(fā)展機制.這一模型的定性分析結果表明,中緯度緯向風異常引起的Sverdrup輸運對該地區(qū)熱量年代際尺度上的收支起重要作用;高緯和低緯的溫度差是維持中緯度異常風場的重要因素.當該溫差達到某一臨界值

2、時,由于海氣耦合系統(tǒng)的非線性作用,會產(chǎn)生異常風場的突變.風場的異常變化又會重新改變高緯和低緯的熱收支,從而產(chǎn)生不連續(xù)的耦合的振蕩,這一振蕩的周期是年代際尺度.因此,中緯度太平洋自身也可以產(chǎn)生年代際的振蕩.并且這一海氣耦合機制同樣適用于大西洋.另外,這也同時表明10°N-20°N上層熱含量的年代際變化并不完全是由潛沉作用引起的.熱帶太平洋與中緯度存在相似的年代際變化,也存在類似PDO準20年和20年以上周期的異常信號,NINO3指數(shù)和PD

3、O指數(shù)存在良好的正相關,并且熱帶太平洋東、西海分別與黑潮延伸體處的上層熱含量異常成正相關和負相關.根據(jù)中緯度海氣耦合系統(tǒng)的分析,太平洋低緯度上層熱含量也存在年代際的變化,并且與高緯度存在負相關.這一區(qū)域熱含量的異常會影響赤道區(qū)的東風,從而產(chǎn)生在熱帶太平洋東西部的熱含量異常的年代際反位相振蕩.ENSO等短時間尺度現(xiàn)象的調(diào)制作用對赤道海區(qū)東西反位相振蕩的貢獻不可忽視.因此熱帶太平洋準20年及20年以上年代變化的源地可能是在中緯度.另外,熱帶