呂宋海峽水通量年代際變化的物理機(jī)制研究.pdf

1、呂宋海峽的水通量(以下簡(jiǎn)稱LST)是北太平洋西邊界流動(dòng)力學(xué)以及南中國(guó)海環(huán)流動(dòng)力學(xué)中重要的科學(xué)問題之一,前人對(duì)其季節(jié)變化和年際變化已經(jīng)進(jìn)行了比較深入的研究。通過分析62年渦分辨率海洋環(huán)流模式(OFES模式)的后報(bào)數(shù)據(jù)結(jié)果,本文首次發(fā)現(xiàn)了LST具有顯著的年代際變化。結(jié)果顯示LST的年代際變化主要集中在上層(0到745米),在62年中呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢(shì),并存在著與北太平洋年代際振蕩(以下簡(jiǎn)稱PDO)相同的1976/77年顯著的“區(qū)制轉(zhuǎn)換”現(xiàn)象。<

2、br>　　通過使用經(jīng)典的“繞島環(huán)流理論”,并結(jié)合NCEP的風(fēng)應(yīng)力數(shù)據(jù),本文模擬了上層LST的年代際變化?！袄@島環(huán)流理論”的結(jié)果雖然在量值上要比速度場(chǎng)直接算出的上層LST大許多,但是它很好地刻畫了LST的年代際變化情況。這證明了北太平洋洋盆尺度風(fēng)應(yīng)力是影響 LST年代際變化的決定性因素。通過相關(guān)性分析,本文發(fā)現(xiàn)北太平洋熱帶海區(qū)的西風(fēng)異常或者“繞島環(huán)流理論”閉合路徑內(nèi)部的風(fēng)應(yīng)力旋度異常與LST年代際變化相關(guān)最為明顯。
　　本文將上層L

3、ST的年代際變化與PDO指數(shù)做了比較,發(fā)現(xiàn)兩者存在很強(qiáng)的瞬時(shí)正相關(guān)。通過計(jì)算相關(guān)關(guān)系并使用強(qiáng)弱PDO異常年份做風(fēng)應(yīng)力場(chǎng)和流速場(chǎng)的合成分析,上述的強(qiáng)正相關(guān)可以解釋為PDO正位相年產(chǎn)生的阿留申低壓以及伴隨產(chǎn)生的副熱帶正風(fēng)應(yīng)力旋度異常,影響了整個(gè)北太平洋風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化,可以引起上述的太平洋熱帶海區(qū)的西風(fēng)異常或者“繞島環(huán)流理論”閉合路徑內(nèi)部的正的風(fēng)應(yīng)力旋度異常,從而使副熱帶海區(qū)與熱帶海區(qū)之間的0風(fēng)應(yīng)力旋度線北移,為了響應(yīng)風(fēng)場(chǎng)的變化,北赤道流及北

4、赤道流分叉點(diǎn)緯度北移,引起了呂宋島以東的黑潮減弱,帶來(lái)了較強(qiáng)的上層LST。
　　本文除了發(fā)現(xiàn)上層LST的年代際變化與 PDO有很好的0滯后相關(guān)以外,還發(fā)現(xiàn)了LST次表層(185到250米)年代際變化對(duì) PDO存在著一個(gè)5年的滯后響應(yīng)。通過正反兩種質(zhì)點(diǎn)追蹤的方法,本文發(fā)現(xiàn)PDO的年代際變化信號(hào)可以以潛沉的形式進(jìn)入次表層。隨之產(chǎn)生的具有低位勢(shì)渦度特性的副熱帶模態(tài)水也具有相同年代際變化信號(hào)。這個(gè)位勢(shì)渦度異常信號(hào)可以沿25.0-25.4