熱帶海氣耦合模式

如果要更好的理解ENSO循環,加深對與溫躍層深度變率密切聯繫的冷暖水發展的認識也是非常重要的。與表層海溫異常相比,延遲的次表層熱力異常能更好地記憶大氣強迫的變化,並發現一種可能在使海氣耦合系統從暖位相到冷位相(或從冷位相到暖位相)轉變過程中起到關鍵作用的滯後反饋。研究還指出,風應力通過Ekman抽吸所產生的作用和Rossby波、Kelvin波的傳播是影響溫躍層變率的兩個主要因素。

基本介紹

  • 中文名:熱帶海氣耦合模式
  • 外文名:Tropical ocean - air coupling model
  • 資料:NCEP/NCAR格點大氣資料
  • 目的:更好的理解ENSO循環
  • 背景:熱帶洋盆的表層海溫影響因素眾多
  • 分析:表層以及上層風場、海溫場
背景,意義,資料選用,模型及運用,

背景

海洋和其上層大氣在多種時間尺度上發生著相互作用,而Walker環流、Hadley環流、大氣Rossby波列、海洋Kelvin波和海洋Rossby波都是這一耦合系統的重要成員。大多數在海氣相互作用方面的研究都把研究重點放在熱帶洋盆的表層海溫異常(SSTA)上,這是因為熱帶洋盆的表層海溫和許多大氣的遙相關、波列、氣候模態以及天氣形勢都密切相關。
至在Bjerknes(1966,1969)的理論假設中,Walker環流和Hadley環流都和沿赤道的表層海溫梯度以及熱帶太平洋的加熱現象緊密聯繫。以往的研究中,基本上都關注太平洋東部或西部區域。例如,在時滯振盪理論中把海氣相互作用研究集中在赤道中東太平洋,而Recharge振盪理論把焦點集中在赤道西太平洋。諸多研究將大氣對海洋的影響重點放在表層海溫對表層風場的回響。

意義

如果要更好的理解ENSO循環,加深對與溫躍層深度變率密切聯繫的冷暖水發展的認識也是非常重要的。與表層海溫異常相比,延遲的次表層熱力異常能更好地記憶大氣強迫的變化,並發現一種可能在使海氣耦合系統從暖位相到冷位相(或從冷位相到暖位相)轉變過程中起到關鍵作用的滯後反饋。研究還指出,風應力通過Ekman抽吸所產生的作用和Rossby波、Kelvin波的傳播是影響溫躍層變率的兩個主要因素。

資料選用

分析的資料包括NCEP/NCAR全球再分析的格點大氣資料,垂直方向共17層(1000 hpa~10 hpa),水平解析度2.5°經緯格點,資料長度從1949年1月到2000年12月,共52年海溫資料是美國Scripps海洋研究所環境分析中心0EDAC)的海表和次表層海溫觀測資料,這是根據投標式溫深計(XBT)、船舶和浮標觀測資料經過最優插值方法得到的,包括11個標準層上的海溫數據(0.20.40.60.80.120.160.200.240.300.400 m),水平解析度5°× 2°(經度X緯度),範圍包括(E30°~180°~E30°,N60°~S60°),資料長度從1955年1月到2000年12月,共46年降水資料是Xie和Arkin(1997)再分析的全球降水格點資料,水平解析度2.5°×2.5°(經度X緯度),,資料長度從1979年1月到2000年12月。對使用的變數SSTA.MSTA.HCA.ZWA.MWA,它們的序列中已經濾去了季節變化,從而保留了年際和年代際變化。

模型及運用

冬季,ENSO是許多大氣遙相關型和Rossby駐波波列的較多表現季節。這裡,為了更好的理解和ENSO有關的海氣相互作用,不僅僅需要分析表層風場和表層海溫場,還需要研究對流層整層風矢量和整個海洋上層的熱力狀況。從動力學觀點來看,海洋上層的Rossby波、Kelvin波和對流層中的Hadley環流、Walker環流應該在同一個動力框架中加以考慮。在這一框架中,海洋上層的熱含量異常通過Rossby波、Kelvin波來進行熱力性質的能量輸送,而Hadley環流、Walker環流則在大氣中重新分配這些能量。

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