热带太平洋—印度洋温跃层海温异常联合模及其演变

利用SODA次表层海温再分析资料和卫星遥感海面高度异常数据,分析了热带太平洋和印度洋温跃层海温之间的联系,提出了太平洋—印度洋温跃层海温异常联合模(PITM)的概念、并定义了该联合模指数.结果表明,联合模指数具有准两年和3~5年的年际变化周期以及2011—2012年的年际变化周期,并具有季节锁相和振幅不对称等特征.联合模的演变过程与温跃层海温异常(TOTA)的发展和传播过程紧密相联:在太平洋,TOTA一般从西太平洋出发沿赤道(5°S—5°N)向东传播,到达东太平洋之后折向北,再沿10°N—14°N纬度带向西传播到达太平洋西岸并向赤道西太平洋扩展,形成一条回路;南太平洋也有类似回路但信号较弱;在印度洋,则主要沿8°S—12°S纬度带向西传播,到达西岸后折向北,然后迅速沿赤道(1.25°S—1.25°N)向东扩展,也形成一条回路.对NCEP/NCAR再分析风场资料的合成分析则表明,联合模的演变过程与大气环流尤其是纬向垂直环流(Walker环流)的变化密切相关,联合模的正位相对应着赤道印度洋区域顺时针的Walker环流以及赤道太平洋区域逆时针的Walker环流;而联合模的负相位则有相反的情况.此外,联合模演变过程中,TOTA的传播发展与850hPa异常纬向风的传播发展有很好的相关.

太平洋次表层海温异常年际变率的信号通道与ENSO循环

利用SODA海洋同化资料,分析了太平洋次表层海温异常(SOTA)年际信号变异特征与ENSO循环的联系。结果表明,热带太平洋的年际变率表现为以160°W为纵轴的东西向和以6°—8°N为横轴的南北向的跷跷板分布,南太平洋和北太平洋中高纬度海洋的SOTA则与热带西太平洋SOTA同号,但强度较弱,这些变化都与ENSO事件密切相关,是ENSO事件的两个主要模态,具57和44个月显著周期。ENSO循环期间,热带西太平洋SOTA强信号中心沿赤道东传,到达赤道东太平洋后加强并北扩,导致ElNi?o或LaNi?a事件,同时从热带西太平洋有较弱SOTA信号向东北和西南传播,在南、北太平洋中高纬度海域产生弱SOTA;同期位于热带东太平洋反号的SOTA强信号中心沿10°—15°N(平均12°N)西传,至热带西太平洋后加强并南扩,为下次LaNi?a或ElNi?o事件准备条件,同时在北太平洋中高纬度海洋还存在着反号弱的SOTA。如此周而复始,完成ENSO循环。太平洋次表层海温年际变化信号除在赤道及以北的热带太平洋存在一个逆时针方向的传播通道外,同时在热带西太平洋有异常信号向南、北太平洋中高纬度海域传播,并指出ENSO循环期间太平洋次表层海温异常年际变率信号传播的可能通道。

西太平洋暖池热状况变化特征及其东传过程

应用JEDAC海温和SODA再分析资料,分析研究了西太平洋暖池(WPWP)的热状况变化特征,探讨了WPWP的热含量变化与不同深度海温变化,特别是与表层和次表层海温场之间的内在联系,分析研究了WPWP异常海温东传过程中与温跃层变化之间的关系,最后讨论了赤道潜流在异常海温东传过程的作用。结果表明,WPWP区域的热含量变化与次表层的海温变化具有相同变化趋势。WPWP区域的热含量变化与次表层海温达到(超过)99.9%信度检验的相关出现在次表层海温变化超前热含量变化的12个月至次表层海温变化滞后热含量变化12个月,最佳相关出现在同期,相关系数r=0.92(样本n=552)。WPWP区域的热含量变化与SST达到99.9%信度检验的相关只出现在热含量滞后SST5个月至同期。这一结果表明,WPWP区域的热含量变化主要体现了次表层海温场的变化特征。由此认为,WPWP区域热含量变化(次表层海温场)对气候变化的贡献主要体现在东向传播对ENSO的贡献上。由WPWP异常海温沿赤道东传过程和温跃层变化之间的关系可知,温跃层变化滞后于WPWP区域东传的异常海温,在WPWP区域异常海温东传过程中,赤道潜流起了重要作用。