两次非典型厄尔尼诺期间热带太平洋主流系和赤道行星波研究

两次非典型厄尔尼诺事件发生期间，Ｗａｌｋｅｒ环流中的西太平洋部分显著减弱，Ｈａｄｌｅｙ环流中的东太平洋部分显著增强．西太平洋距平西风应力增强向东伸展；东太平洋距平北风应力增强向南伸展．西太平洋暖池的能量可以两种方式向东传播：赤道Ｋｅｌｖｉｎ波温跃层模态和流速模态．温跃层模态向东输送的总能量大于流速模态向东输送的总能量．１９８２～１９８３年厄尔尼诺事件中，赤道Ｋｅｌｖｉｎ波温跃层模态起主要作用，赤道潜流减弱；１９８６～１９８７年厄尔尼诺事件中，赤道Ｋｅｌｖｉｎ波流速模态起主要作用，赤道潜流增强。厄尔尼诺事件期间，赤道潜流消失、反向现象是一种局地性海洋响应，这种现象不伴随赤道Ｋｅｌｖｉｎ波向东传播．

气候平均风场作用下热带太平洋主流系和赤道行星波研究

本文使用一种水平高分辨度的热带太平洋风动环流模式耦合气候月平均风场，研究了热带太平洋主流系和温跃层厚度的分布和季节变化以及赤道行星波的传播。

气侯平均风场作用下热带太平洋主流系和赤道行星波研究

将两层约化重力原始流体动力方程耦合气候月平均风场，数值计算流场基本能够正确反映热带太平洋上层主流系和温跃层的空间分布和季节变化．在气候平均条件下，东太平洋125°W附近经向风应力可激发出高阶混合Rossby重力波．海洋高阶赤道Kelvin波流速模态可从西太平洋边界传播到东太平洋边界，而高阶赤道Kelvin波温跃层模态从西太平洋边界东传后，在中太平洋受到高阶混合Rossby重力波诱发的西传温跃层扰动的阻挡．

赤道行星波对西赤道太平洋暖池热传播的作用

利用热带海洋和全球大气试验(TOGA)期间(1980～1996年)热带大气海洋观测阵(TAO)的长期浮标资料,分析了赤道行星波对西赤道太平洋暖池热传播的作用。结果表明,西赤道太平洋暖池纬向热传播主要出现在次表层水体中,并沿温跃层向东传播;而向西传播的季节热结构变化主要出现在中、西赤道太平洋的混合层中;驻波型传播在西赤道太平洋主要出现于温跃层,在中赤道太平洋主要出现于混合层和温跃层,在东赤道太平洋主要出现于混合层。在平均条件下,赤道太平洋上层水温纬向热传播信号以驻波型和东传型较强,西传型较弱。赤道Kelvin波压力分量贯穿西、东赤道太平洋并向东输送暖池热能,纬向流分量的热输送主要出现在西赤道太平洋;Rossby波压力分量的热输送主要出现在东、中赤道太平洋;混合Rossby重力波激发纬向流的热输送作用比相应温跃层扰动强。在平均条件下,赤道太平洋上层水温的驻波型变化制约了西赤道太平洋暖池热量的持续向东输送,因此形成了赤道太平洋水温的正常季节变化形态。当水温的驻波型变化减弱而东传型变化加强时,随后将形成厄尔尼诺现象。

热带平流层多尺度波动分离方案的研究:多站点高分辨率无线电探空联合分析

利用太平洋地区台风过境期间6个热带气象站的高分辨率无线电探空资料,结合扩展经验正交函数(EEOF)展开,对热带下平流层行星波和重力波扰动进行了分离,给出了一种热带地区提取重力波扰动的新方案。对观测数据做EEOF展开后,选择表征行星尺度波动模态的特征向量和相应权重进行气象要素场的重建。结果显示,在不同的台风过程期间,温度、纬向风和经向风的重建扰动量显示出不同的动力学偏振关系:在准两年振荡(QBO)东风位相时与赤道开尔文波的偏振关系一致,而在准两年振荡西风位相时与混合罗斯贝-重力波(MRG)的偏振关系一致。把行星尺度波动模态从原始观测中剔除,得到新的扰动廓线,对其进行重力波垂直波数谱的谱型拟合。结果发现,与以往方法提取的重力波扰动相比,新方法所得谱型参数中特征垂直波长λ~*在不同时期不同站点变化很小,稳定在1.7 km左右,且低频波数段谱斜率s的数值与理论假设1十分接近。综合其研究结果可以推测,用新方法提取的热带重力波扰动更加符合当前的理论垂直波数谱模型。