西太平洋暖池区高温暖水分布的“三明治结构”

【摘要】：本文利用Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Sea Surface Temperature (SST)日平均数据,发现了位于菲律宾以东的西太平洋暖池区(简称西太暖池区)高温暖水(SST高于29℃的水体)频数分布不连续这一特征(称作“三明治结构”)。这种频数分布不连续的现象仅在北半球夏季出现,仅在选取SST高于29℃的暖池频数分布中才可以观察到,并且随着暖池SST的升高这种现象越显著,是西太暖池区高温暖水特有的现象。 通过进一步分析发现东亚夏季风(EASM)对“三明治结构”的形成及维持具有重要影响。北半球夏季EASM爆发前,西太暖池区高温暖水变化主要受云-SST机制控制,而当六月份EASM撞击菲律宾群岛,在其南侧形成风速急流,改变了海表面净热通量,同时受地形影响菲律宾以东暖池区域海表面风应力分布不均匀,在风速急流两侧风切变较大,在其影响下“三明治结构”形成。季风具体通过两条途径影响SST的变化及分布：一方面由于风速急流的出现,增加了海表面的潜热失热,在菲律宾东南部与风速急流位置相对应的出现了潜热失热中心,使得SST降低,阻断了高温暖水的连续分布；另一方面,EASM爆发后形成的风速急流轴两侧风速迅速减小,改变了菲律宾东南部风应力相对涡度的分布,在急流轴南侧形成了负相对涡度,加强了菲律宾东南部海洋表面由南赤道流及赤道逆流形成的反气旋式环流,该环流西侧的东北向海流将菲律宾南部的冷水向北、向东输运,进一步造成了菲律宾东南部海水的SST的降低,最终导致“三明治结构”的形成。 为了分析“三明治结构”的年际变化及其与El Nino and Southern Oscillation (ENSO)的关系,后文选用了Climate Forecast System Reanalysis (CFSR)的1979年至2009年共31年的数据作进一步分析。CFSR数据得到的结果再次验证了前文的分析,EASM确实对“三明治结构”的形成具有重要影响。本文定义了6-8月份低频冷水区域平均Sea Surface Temperature Anomaly (SSTA)作为衡量“三明治结构”强度的指数,它超前1月份Nino3.4指数半年达到最大负相关-0.62,并且SSTA相关场分布与ENSO一致,说明在ENSO发展年夏季通过影响西太暖池区季风变化可以引起“三明治结构”强度的变化。合成分析结果表明,在西南夏季风异常强的年份,菲律宾东南部SST降低更加明显,对应异常气旋式环流场,该区域降水增加,同时其北侧的异常东风利于西太平洋副热带高压西伸,使得我国河套地区出现显著的干旱。同时这种异常场可以通过遥相关一直影响到北美沿岸。另外分析发现菲律宾海北部高温暖水季节内震荡(ISO)在夏季十分剧烈,它受高空大气异常辐合、辐散影响比较明显。 【关键词】：暖池 高温暖水 频数的不连续分布 东亚夏季风 ENSO
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P731.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 西太平洋暖池研究进展11-16
• 1.2.1 西太平洋暖池定义及高温暖水活动特征12
• 1.2.2 西太暖池区的海气相互作用12-13
• 1.2.3 中国南海研究进展13-14
• 1.2.4 菲律宾海研究进展14-15
• 1.2.5 ENSO对西太暖池区的影响15-16
• 1.3 高分辨率数据的应用16-17
• 1.4 本文的研究目的和内容17-18
• 第二章 数据资料及定义介绍18-21
• 2.1 资料来源18
• 2.2 定义、计算方法介绍18-21
• 第三章 西太暖池区高温暖水"三明治结构"特征21-26
• 3.1 西太暖池区高温暖水的"三明治结构"21-22
• 3.2 西太暖池区SST频数分布的逐月变化22-23
• 3.3 "三明治结构"的生消演变过程23-24
• 3.4 低频区域不同SST面积指数变化24-25
• 3.5 小结与讨论25-26
• 第四章 "三明治结构"的形成与维持26-33
• 4.1 热通量分布对"三明治结构"的影响27-29
• 4.1.1 潜热通量的逐月变化28
• 4.1.2 太阳短波辐射的逐月变化28-29
• 4.1.3 热通量的逐侯变化29
• 4.2 海洋内部动力过程的影响29-30
• 4.3 其它因素影响30-31
• 4.4 小结与讨论31-33
• 第五章 "三明治结构"的变化及其影响33-38
• 5.1 ENSO对"三明治结构"强度的影响33-34
• 5.2 "三明治结构"对东亚气候的影响34-36
• 5.3 北部高频区季节内变化及其影响36-37
• 5.4 小结与讨论37-38
• 第六章 结论与展望38-41
• 参考文献41-46
• 图例46-65
• 致谢65-66
• 个人简历66
• 发表的学术论文66

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