ENSO振荡的时空特征分析以及不同风应力强迫海洋的数值试验

摘要

该文首先分析海表温度(SST)、风应力场、海表面气压(SLP)等NCEP/NCAR再分析的月距平场对于Nino3.4指数的准4a(QQ)和准2a(QB)振荡成分的线性和非线性响应,接着用MSSA(多通道奇异谱分析)对风应力场进行时空特征分析,最后用一个热带太平洋动力海洋模式研究具有不同振荡性质的风应力场对海洋强迫作用的重要性及差异,寻找ENSO不规则性的原因.通过研究表明,(1)ENSO振荡的准4a成分是最主要的形态,准2a是第二重要的振荡性质.(2)在准4a或准2a振荡下,SLP、SSTA、τ<,x>和τ<,y>的月平均距平场对于Nino3.4指数的线性响应占主导地位,ENSO振荡的冷暖事件间具有明显的空间的对称性.(3)热带太平洋东部伴随着西风应力异常以及向赤道辐合的经向风应力异常,能够有利于驱动El Nino事件的形成,而且当风应力异常强则对应的那次El Nino事件也偏强;当东风应力异常偏强及经向风应力异常向赤道南北两侧辐散偏强则与La Nina事件对应.(4)纬向和经向风应力距平场具有准4a和准2a的振荡性质,但是位相存在差异,因此共同作用下造成ENSO振荡既有准4a和准2a的周期性,又有不规则性,对于ENSO事件的预报带来不确定性.(5)风应力距平场具有空间非对称性,同时又有时间非对称性:80年代以后,太平洋中部的西风异常偏强;从赤道两侧向赤道辐合的经向风应力异常偏强.因此海洋对于风应力的响应表现了同样明显的年代际变化,这可能是80年代以来El Nino事件比较特殊、强度普遍偏强,爆发了历史上最强的El Nino事件的原因之一.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2研究概况

1.3本文拟研究的问题和内容安排

第2章资料处理和模式介绍

2.1资料及方法

2.2模式介绍

第3章ENSO不规则性的诊断分析

3.1识别Nino3.4指数的主要振荡成分

3.2空间对称和非对称性成分对于合成场的作用

3.3空间场的两个主要振荡成分的空间对称和非对称性成分

3.4本章小结

第4章风应力场异常的时空结构

4.1风应力距平场的EOF分析

4.2风应力距平场周期振荡的时空结构

4.3风应力场异常的年代际变化

4.4本章小结

第5章风应力场对海温异常强迫的数值模拟

5.1海气耦合模式的模拟能力检验

5.2准4a、准2a风应力强迫海洋模式的数值试验

5.3纬向或经向风应力场强迫海洋试验

5.4非线性风应力场对海洋的强迫试验

结论

参考文献

致谢

论文附图