北太平洋经向翻转环流的结构特征与变异机理研究

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	北太平洋经向翻转环流的结构特征与变异机理研究
	刘洪伟
学位类型	博士
导师	侯一筠
	2013-05
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	北太平洋经向翻转环流三维结构季节变化年际变化
摘要	北太平洋经向翻转环流（NPMOC）是北太平洋经向物质和能量交换的重要通道，它们的存在和变化对北太平洋的经向热盐输送、上层海洋热盐结构以及气候变化都有重要影响。因此，认识和了解北太平洋经向翻转环流的结构特征和变化规律是深入研究北太平洋上层海洋热盐结构变异和全球气候变化的基础，是我国短期气候预测和海洋安全保障的迫切需求，也是当今国际海洋与气候研究的热点科学问题之一。本文利用1958年至2007年间的SODA资料和NEMO模式的数值模拟结果，对北太平洋（0°~60°N）经向翻转环流的三维结构、季节变化、年际变化及其形成原因和变异机理进行了较为系统的研究。得到的研究结果主要如下： 1. 北太平洋经向翻转环流拥有四个环流圈：两个顺时针环流圈（TC，STC）和两个逆时针环流圈（DTC，SPC）。其中，TC位于200m以浅、中心在50m深度处的低纬海域，其翻转范围在175°E~100°W之间，是最强的顺时针环流圈。STC位于7°N-18°N之间的200m以浅海域，其翻转范围在155°E~120°W之间，是一个较弱的顺时针环流圈，并存在着季节性经向运动，它的中心也在50m深度处。DTC位于3°N-15°N之间的100m以深海域，其翻转范围在160°E~100°W之间，是一个较弱的逆时针环流圈，它的北向流较弱，是一个非对称的环流圈。SPC位于35°N-50°N之间的200m以浅海域，是一个最弱的逆时针环流圈。资料和NEMO模式敏感性试验结果表明，TC、STC和DTC主要是由风应力引起的，而热通量输入对它们也有一定的影响。 2. DTC、TC和STC均存在着显著的季节变化。DTC的南向流量在秋季最强，春季最弱。TC的北向流量在冬季最强，春季最弱，而其南向流量则在秋季最强，春季最弱。TC南向流量在秋季最强可能与DTC南向流量在秋季最强有关。STC的北向流量在冬季最强，夏季最弱，而其南向流量在夏季最强，春季最弱。 3．资料分析和数值试验均表明，TC和STC南、北向输送以及DTC南向输送的季节变化主要是由风应力的季节振荡引起的，而热通量和淡水通量的影响却较小。 4. 北太平洋经向流函数原始场的前两个模态均呈现为南、北向的反位相变化，其方差贡献分别为56.8%和29.8%。第一模态的空间分布和时间系数表明，TC、STC和DTC具有同位相季节变化。由第二模态的空间分布和时间分布可知，TC与STC存在着反位相年际变化，但DTC的年际变化比较复杂。 5．TC、STC和DTC都有显著的年际变化，并与ENSO循环有一定的联系。在El Ni?o（La Ni?a）期间，TC的四个分支流量均减弱（增强）。但这四个分支流量对ENSO的响应时间有所不同。其中北向输送超前ENSO 1个月，而其它三个分支则落后ENSO1-4个月。对于STC来说，在大部分El Ni?o（La Ni?a）期间，北向和向下流量均增强（减弱），而南向流量则减弱（增强）。STC三个分支流量落后ENSO约3-4个月，而其向上流量则与ENSO的关系不密切。DTC的南、北向流量均在强El Ni?os（La Ni?as）期间减弱（增强），但其向上和向下流量的年际变化较小。 6．在风应力强迫下得到的TC、STC南、北向流量和DTC南向流量的年际变化都很显著，并与在风应力、热通量和淡水通量共同强迫下得到的结果非常一致；而在热通量和淡水通量强迫下，各分支流量的年际变化均较小。由此可以认为，风应力是北太平洋经向翻转环流年际变化的主要驱动因素，而热通量和淡水通量的影响却较小。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17905
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	刘洪伟. 北太平洋经向翻转环流的结构特征与变异机理研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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北太平洋经向翻转环流的结构特征与变异机理（7823KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览