热带东印度洋-西太平洋海域OLR季节内振荡空间分布特征

利用卫星观测的ＯＬＲ（Ｏｕｔｇｏｉｎｇ Ｌｏｎｇｗａｖｅ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）候平均资料（１９７９－１９９３年）分析热带东印度洋－西太平洋海域大气对流季节内振荡的空间分布特征。发现热带东印度洋－西太平洋海域（３５°Ｎ－３５°Ｓ，７５°Ｅ－１８０°Ｅ）大气对流运动的季节内振荡在４个区域中表现较明显：（１）热带东印度洋大气对流季节内振荡信号最强，显著的振荡周期集中在６．５－１２．５候；（２）澳大利亚西北洋面季节内振荡强信号主要周期表现为９．５－１５．５候；（３）澳大利亚东北洋面振荡周期集中在６．５－９．５候和９．５－１５．５候，南半球的大气对流活动季节内振荡显著区沿１０°Ｓ呈纬向带状分布；（４）南海北部、吕宋海峡附近及日本群岛以南的西北太平洋区域。ＩＳＯ振荡周期集中在６．５－１２．５候，南海南部季节内振荡周期集中在６．５－１５．５候。

印度洋海温异常对西太平洋副热带高压的影响——大气中的两级热力适应

利用热力适应理论讨论了印度洋海温异常影响中国天气和西太平洋副热带高压异常的物理机制。结果表明 :通过第一级热力适应 ,印度洋上的海温异常形成低层气旋式环流 ,并在其东侧的偏南气流中产生对流性降水 ;然后通过第二级热力适应 ,在 50 0 h Pa上导致西太平洋副热带高压加强西伸、2 0 0 h Pa上南亚高压异常增强。从而证明两级热力适应是导致印度洋海温异常影响中国天气气候异常的重要物理机制。

西太平洋、东印度洋、南大洋和中山站海域气溶胶的化学组成及其来源判别

1999年11月至2000年4月,在中国第16次南极科学考察往返航线上的海域,采集了22个海洋气溶胶样品,用原子吸收分光法测定了样品中的Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、Al、Mn、Cr、V、K、Na、Ca、Mg等13种元素的含量.研究表明气溶胶重金属微量元素的分布具有明显的地理区域性.应用元素富集因子、相关分析和因子分析等方法研究了西太平洋、东印度洋、南大洋、中国南极中山站邻近海域气溶胶中各元素的来源.

热带西太平洋、印度洋表层水温的变异特性及其对南极冰面积变化的响应

应用海洋表层水温资料（ＣＯＡＤＳ资料），分析研究了对全球气候有重要影响的热带 西太平洋、印度洋海洋表层水温的年变化和年际变化的特性，探讨了与ＥＮＳＯ和南极冰面积 变化之间的联系。结果表明，热带西太平洋及印度洋表层水温具有明显的年变化和年际变化 而且它们之间存在不同的变化趋势。这种结果是与两大洋的水温振荡周期不同有较大关系。 热带印度洋表层水温的年际变化与Ｅｌ Ｎｉｎｏ和Ｌａ Ｎｉｎａ的发生年份存在较好的对应关系。热 带西太平洋和印度洋表层水温的变化与南极海冰面积的变化存在密切关系，特别是与东南极 和罗斯（Ｒｏｓｓ）海区的海冰面积的变化关系更为密切，其显著的相关关系发生在热带西太平 洋、印度洋表层水温滞后海冰面积变化的１６个月左右。

滤除ENSO信号前后夏季热带印度洋海盆尺度海温距平对西太平洋副热带高压的不同影响

使用NCEP/NCAR再分析资料、哈得来海表温度和中国国家气候中心的西太平洋副热带高压(西太副高)特征指数,对比分析了ENSO背景下的夏季印度洋海盆尺度模(Indian Ocean basin mode,IOBM)与独立于ENSO的纯IOBM(pure Indian Ocean basin mode,IOBM_P)对西太副高的影响机理。结果表明,滤除前期ENSO信号后,西北太平洋上为海温负距平,并在其西北侧强迫出Gill型反气旋。另外,印度洋与海洋性大陆间存在西高东低的海温距平梯度,印度洋正、负海温距平激发出的赤道开尔文波影响至海洋性大陆西部地区,强迫出的异常大气环流关于赤道基本对称。加之此时中国南海至西北太平洋地区降水偏弱,潜热释放偏少,从而非绝热冷却,导致西太副高异常偏强、偏南。而在前期厄尔尼诺的影响下,次年夏季印度洋与海洋性大陆地区均有利于出现海温正距平,开尔文波的影响偏强、偏东,强迫出的异常环流偏向北半球,通过"埃克曼抽吸"和非绝热冷却在对流层低层制造出异常负涡度进而影响西太副高,使其明显偏强、偏西、偏南。由于IOBM_P在2和8年周期上对西太副高的影响最明显,而ENSO信号中主要是3—7a的短周期振荡,因此,ENSO背景下的印度洋变暖对西太副高的遥强迫实际包含了来自热带中太平洋的3—7 a周期信号的滞后影响和印度洋地区局地变化特别是2和8年周期变化的作用。这些结果为人们深入理解西太副高变化规律和做出有效预报提供了线索。

热带西太平洋和东印度洋对ENSO发展的影响

分析了从1955～1998年44 a热带西太平洋次表层海温距平资料,指出在这一期间共发生了11次El Nino事件,这些事件的初始海温正距平无一例外地都在“暖池”次表层160 m附近生成,发展到一定强度,到西太平洋出现异常的持续西风距平后,暖的海温距平沿着气候的温跃层向东向海表传播,经过1a左右的时间,传播到赤道东太平洋海表的El Nino 3或1、2海域形成通常认为的El Nino事件。进一步分析1960～1999年的850 hPa风场指出,在热带西太平洋西风距平爆发前,赤道东印度洋已经有距平西风持续维持了2a左右(西南季风),然后距平西风快速地向东发展产生热带西太平洋的距平西风,或真正的强西风,致使西太平洋出现El Nino爆发不可缺少的条件之一,在这40 a中,这一过程对所有的El Nino事件无一例外,同样的分析方法也用到这44 a中的La Nina事件,冷的海温距平也都首先在“暖池”的次表层形成,然后沿着温跃层向东向表层传播,在热带西太平洋出现东风前,印度洋也早已是持续的东风。

季节内印度洋-西太平洋对流涛动对次季节-季节尺度大气可预报性的影响

利用非线性局部Lyapunov指数和条件非线性局部Lyapunov指数定量估计了季节内印度洋-西太平洋对流涛动(IPCO)和实时多变量Madden-Julian指数(RMM指数)可预报期限,量化了季节内IPCO对S2S尺度大气可预报性的贡献,深入研究了季节内IPCO演变下S2S尺度可预报期限空间分布的变化规律。结果表明:(1)与RMM指数相比,季节内IPCO指数可预报性更强,可预报期限达到31天左右,比RMM指数高出2周以上;(2)印度洋-西太平洋区域S2S尺度大气可预报性最强,可预报期限达到30天以上,其中季节内IPCO是该地区的主要可预报性来源之一,其贡献达到6天,占总可预报期限的25%以上;(3)随着季节内IPCO的演变,印度洋-西太平洋地区S2S尺度大气可预报性有空间结构变化,表现为可预报期限异常的传播和振荡。S2S尺度大气可预报期限正负异常沿季节内IPCO传播路径,一支以赤道中西印度洋为起点北传至印度半岛,一支向东传播,经过海洋性大陆到赤道西太平洋后向北传播,到达日本南部。同时,可预报性异常的传播在在东印度洋和西太平洋表现出反向变化的特征,形成东西两极振荡,当季节内IPCO向正位相发展时,东印度洋具有更强的可预报性,西太平洋具有更弱的可预报性,反之亦然。季节内IPCO的发展(衰退)可使东印度洋(西太平洋)S2S尺度大气可预报性更强,表明模式预报技巧对此具有更大的提升空间。

热带印度洋—西太平洋水汽输送异常对中国东部夏季降水的影响

利用1979~2015年NCEP/NCAR发布的月平均全球再分析资料,分析了热带印度洋—西太平洋水汽输送异常对中国东部夏季降水的影响及其形成机理。研究结果表明:热带印度洋—西太平洋地区(10°S^30°N,60°~140°E)夏季异常水汽输送主要包括两个模态,他们可以解释总的水汽输送异常34%的方差。其中,第一模态(EOF1)表现为异常水汽沿反气旋从热带西太平洋经过南海及孟加拉湾输送到中国东部上空,对应南海、孟加拉湾水汽路径输送均偏多,此时西太平洋副热带高压显著偏强,异常水汽在长江中下游地区辐合并伴随显著上升运动,有利于长江中下游降水偏多;第二模态(EOF2)表现为异常水汽从热带印度洋沿阿拉伯海、印度半岛、中南半岛等呈反气旋式输送,华南上空相应出现气旋式水汽输送异常,并对应异常水汽辐合和上升运动,有利于华南降水偏多。就可能的外部成因而言,EOF1与ENSO关系密切,表现为前冬热带中东太平洋显著偏暖,夏季同期热带北印度洋、南海上空显著偏暖,造成西太平洋副热带高压显著偏强,异常水汽主要来源于热带西太平洋和南海;EOF2与同期热带印度洋偶极子(TIOD)异常有关,TIOD为正位相时热带印度洋上空出现异常东风,华南上空出现异常气旋并伴随水汽异常辐合,异常水汽主要来源于热带南印度洋。

热带太平洋—印度洋海温异常综合模对南亚高压的影响

从综合考虑热带太平洋和印度洋海温异常特征出发 ,研究了热带太平洋—印度洋海温异常综合模对南亚高压的影响。当热带太平洋—印度洋海温异常综合模为正位相 (西印度洋和东太平洋海温距平为正 ,东印度洋—西太平洋海温距平为负 ) ,南亚高压偏弱 ,位置偏东偏南 ;当热带太平洋—印度洋海温异常综合模为负位相 (西印度洋和东太平洋海温距平为负 ,东印度洋—西太平洋海温距平为正 ) ,南亚高压偏强 ,位置偏西偏北。热带太平洋—印度洋海温异常综合模影响南亚高压主要通过三种机制 :一是通过影响亚洲季风从而影响了降水潜热形成的大气加热场分布 ,在正 (负 )位相年 ,青藏高原大气热源为负 (正 )异常 ,因此青藏高原上空空气上升减弱 (加强 ) ,南亚高压偏弱 (偏强 ) ;南海季风和热带辐合带加强 (减弱 ) ,菲律宾附近的大气热源加强 (减弱 ) ,有利于上空青藏高原东南侧反气旋 (气旋 )式的距平环流 ,因此南亚高压偏东偏南 (偏西偏北 )。二是热带太平洋—印度洋海温的纬向热力对比引起赤道纬向垂直 (Walker)环流异常 ,必将引起高空纬向风异常 ,在正 (负 )位相年 ,南亚高压南部的印度洋高空会出现西 (东 )风异常 ,导致南亚高压偏弱 (偏强 )。三是综合模的正 (负 )异常加强 (减小 )西印度洋经度范围的区域Hadley环流 ,

西太平洋热带海域西风爆发过程湍流通量输送的某些特征

本文根据中、美、日、澳、法等近２０个国家在热带海洋全球大气海气耦合响应试验强化期（１９９２年１１月～１９９３年２月）定点、连续观测获得大气和海洋资料，使用考虑风速和大气层结影响的整体输送动力学公式，计算动量、感热和潜热等的湍流通量。结果表明，西风爆发过程与其他天气过程相比，无论是大气向海洋输送的动量通量，还是海洋向大气输送的感热通量和潜热通量，其值都是最大的。文中还讨论了整体输送公式中的曳力系数、感热交换系数和潜热交换系数更准确的计算方法。

热带西太平洋定点海域降水的化学特征研究

对热带西太平洋定点（４°Ｓ，１５６°Ｅ）海域长达４个月的降水化学调查，研究了降水中化学成分的变化特征、连续性与断续性降水过程和西风暴发事件（ＷＷＢＥ）及大风暴降雨过程中降水的化学成分。结果表明：定点海域（４°Ｓ，１５６°Ｅ）纯“海洋性”降水的ｐＨ为５．５５，其Ｍｎ／Ｆｅ比值为０．５４，Ｃｌ－与ＳＯ２－４是降水中最大量的离子；连续性降水ｐＨ呈“∨”型分布，Ｅｈ呈“∧”分布，总－２价硫的浓度Ｓ（－Ⅱ）呈降低分布，且最后趋于稳定，ＳＯ２－４，ＮＨ＋４，ＰＯ３－４等在降雨开始后一段时间出现最大值，呈现与其它组分相反的行为；断续性降水ｐＨ，Ｅｈ趋于升高。西风暴发事件（ＷＷＢＥ）期间，绝大多数组分在降水中浓度高于ＷＷＢＥ发生前、后的浓度，而ＮＨ＋４低于ＷＷＢＥ发生前、后的浓度，ＰＯ３－４，ＳｉＯ２－３则是低于ＷＷＢＥ发生前的浓度，而高于发生后的浓度，大风暴降雨Ｃｌ－，ＳＯ２－４的浓度比正常降雨时可高达数倍，说明海上大风暴使大量海水滴被卷入空中，又随降雨落下，这时的降水ｐＨ也有显著增高。

读刘迎胜教授著《从西太平洋到北印度洋——古代中国与亚非海域》

近年来,随着国家"一带一路"倡议的稳步实施,海洋史与中外交流史研究逐渐为学界所重。2017年9月由南京大学中国南海研究协同创新中心主编的"南海文库"丛书之一《从西太平洋到北印度洋——古代中国与亚非海域》①(以下简称《古代中国与亚非海域》)正是这样一部论述中国古代中后期海洋交流史的论文集。该论文集作者刘迎胜,系南京大学历史学院教授、清华大学国学院特聘教授。

太平洋—印度洋海温与我国东部旱涝型年代际变化的关系

对我国东部各区域的夏季降水的正交小波分解表明,其大于28年的分量可以很好地表示华北和长江中下游地区在20世纪70年代前后旱涝相反的年代际变化特征。合成分析表明,北太平洋、热带印度洋海温和东亚高空急流与我国东部夏季旱涝型的年代际变化密切相关。东亚高空急流和西太平洋副热带高压在70年代前后的年代际差异对旱涝型发生年代际变化起到重要作用;北太平洋和热带印度洋海温的年代际变化近百年来是协同一致的,二者有可能共同对旱涝型的变化产生影响。进一步分析指出,北太平洋—热带印度洋海温的变化与急流和副高的南北位置在年际和年代际尺度上都密切相关。可见,北太平洋-热带印度洋海表温度异常(SSTA)对于我国东部旱型涝的年代际变化确实具有重要的预示作用。

太平洋和印度洋在南海夏季风爆发年代际变化中的作用

利用1951～1998年多种大气和海洋资料,研究了太平洋和印度洋在南海夏季风爆发中的作用。结果表明,影响南海夏季风爆发早晚的因素存在着年代际变化:1951～1970年,印度洋起主要作用;1970～1998年西太平洋起主要作用。该年代际变化主要是1970年前后北极涛动(AO)的跃变以及西太平洋副高强度变化的结果。1951～1970年间,AO指数为负值,北印度洋出现西风异常,同时西太平洋副高强度偏弱,有利于南海夏季风早爆发。此时,北印度洋纬向风成为控制南海夏季风爆发的主要因素。同时,南印度洋副热带偶极子(IOSD)对南海夏季风的爆发也具有一定影响。当IOSD为正偶极子[西南印度洋海表面温度异常(SSTA)为正,印度洋的其它区域为负]时,北印度洋盛行西风异常,南海夏季风爆发偏早;反之偏晚。1970～1998年间,AO指数为正值,北印度洋盛行东风异常,同时西太平洋副高强度偏强,不利于南海夏季风爆发。在此期间,西太平洋暖池热含量成为控制南海夏季风爆发的主要因素:当西太平洋暖池热含量为正异常时,南海夏季风爆发早,反之偏晚。

基于热带印-太海温异常主要模态的夏季西太平洋副热带高压预测模型构建

利用1981—2018年国家气候中心的西太平洋副热带高压(Western Pacific Subtropical High,以下简称“西太副高”或“WPSH”)特征指数、美国国家海洋和大气管理局海表温度、美国气候预测中心NINO3.4指数资料,对热带印-太海洋海温异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)主要模态及其与西太副高变动的可能联系进行了探讨,并基于这些联系建立了西太副高面积、强度和西脊点异常的预报方程。结果表明,热带印-太海洋上最重要的SSTA模态为纬向三极型,其次是纬向偶极型和东南-西北向跨南、北半球的“跷跷板”异常。这三种模态解释了印-太海洋海温异常中61.58%的方差,与太平洋El Nio、印度洋海盆尺度模、Ningaloo Nio等异常信号的出现密切相关。另外,这三种模态与夏季WPSH异常活动存在紧密联系。基于过去30 a稳定的相关关系建立的预报模型可较好地预报未来8 a夏季WPSH面积、强度和西脊点的异常。

热带西太平洋海表温度的季节内变化

热带西太平洋海表温度(SST)具有明显的季节内(30天-60天)变化,它与热带对流活动有着同一时间尺度的耦合关系,位相相差10天-20天.在向东传播的30天-60天振荡以东地区SST异常偏高,海气反馈系统显示出非常明显的30天-60天振荡.同时,也发现具有30天-60天时间尺度位相差海气耦合,在1981年北半球夏季期间在热带西太平洋表现较弱,这一年正是1982年-1983年厄尔尼诺南方涛动(ENSO)事件的前一年.

热带印度洋上层水温的年循环特征

通过分析多年气候月平均的Levitus水温资料,结合多年气候月平均海表面风场资料以及观测的热带印度洋上层海流的分布状况,探讨热带印度洋上层水温的时空分布特征,剖析了热带印度洋混合层深度及印度洋暖水的季节变化规律。分析表明:热带印度洋的海表面温度低值区始终位于大洋的南部,而高值区呈现明显的季节变化,冬季位于赤道附近,在夏季则处于大洋的东北部;在热带印度洋的中西部、赤道偏南海域的次表层终年存在一冷心结构;热带印度洋表面风场的季节变化是影响该海域混合层深度季节性变化的主要因素;印度洋暖水在冬、春季范围较大,与西太平洋暖池相连,而在夏、秋季范围较小,并与西太平洋暖池分开。

热带印度洋海温与海表面高度相关关系分析

为了研究热带印度洋偶极子(IOD)与海平面异常之间的相关性,采用经验正交函数分析方法(EOF)及Hilbert-Huang变换等统计方法,分析热带印度洋的海表面温度(SST)与海平面高度异常(SLA)的相关关系。通过对热带印度洋偶极子指数(DMI)与南方涛动指数(SOI)和SLA的相关性分析,得出IOD与El Nio-Southern Oscillation(ENSO)之间可能存在一定相关关系,此外,IOD与海平面变化有很好的相关性。通过对IOD爆发年的DMI以及海平面变化的分析,证实IOD具有季节锁相的重要特征,并探讨了该季节变化与海平面变化的相关关系。结果表明,IOD事件与海平面的变化这两者之间存在很强的一致性。

印度洋鸢乌贼的加工利用

鸢乌贼广泛分布在印度洋、太平洋的赤道和亚热带海域，资源潜力很大。我国2003年9～11月首次利用光诱钓船对印度洋西北海域鸢乌贼进行了调查。印度洋鸢乌贼可食部分比例高达81％左右，粗蛋白含量为17．8％～19．1％，粗脂肪含量为0．6％～1．0％，可认为是高蛋白低脂肪的水产品。本试验旨往对印度洋鸢乌贼的加工利用进行一些初步尝试，为今后合理开发利用这一资源创造条件。

印度尼西亚贯穿流及其周边海域季节内变化研究综述

印度尼西亚贯穿流（Indonesian Throughflow, ITF）是全球气候系统和热盐环流的一个重要组成部分,是太平洋与印度洋在低纬度进行水体及热量交换的唯一通道,对维持全球大洋物质、动量和能量平衡有重要作用[1]。最近的研究表明, ITF还可能是热带印度洋年际异常信号进入赤道太平洋的重要海洋信号通道,对热带印-太气候变异有着显著影响[2]。此外, ITF及其附近海域也是大气季节内振荡（Madden- Julian Oscillation, MJO）最为活跃的区域[3]。MJO一方面引起表层海温的剧烈变化,影响印度季风的爆发及持续[4],进而通过降水调节ITF及其周边海域海表温盐分布,引起ITF表层流速变化；另一方面,在季风转换期,赤道中印度洋 MJO 激发产生赤道Kelvin 波继而向东传播,并在印度洋东边界以沿岸Kelvin 波的形式沿苏门答腊-爪哇岛链继续传播,最远可以穿过龙目海峡抵达望加锡海峡,影响 ITF 在该海峡处的流量[5]。早先,由于缺乏ITF海域高时间分辨率的观测资料,针对 ITF 变化的研究多集中在季节到年际尺度,仅有少数数值模拟结果讨论了ITF海域的季节内变化。随着观测资料不断丰富,特别是INSTANT（International Nusantara Stratification and Transport）国际计划的实施,积累了ITF海域大量的温盐及海流高时间分辨率的连续观测资料。对这些观测资料的分析显示,在ITF主要流经海峡（如龙目、翁拜、望加锡海峡）,存在明显的海洋季节内信号,该信号在望加锡海峡处最大可以减弱2 Sv（1 Sv=106 m3/s）的南向海水输送[6]。印尼群岛海域地形复杂,在考虑印尼群岛部分海域水深较浅和群岛区域复杂的岸线形状这些客观条件情况下,短时间尺度的海流波动对局地的海水混合以及 ITF 的水团输运产生的影响是不容小觑的,因此,加强这一区域季节内时间尺度的信号的研究是很有必要的。