赤道印度洋秋季Wyrtki急流盐度输运对正、负IOD事件的不对称响应

采用海洋实测资料和简单海洋数据同化(SODA)模式再分析资料研究了印度洋偶极子(IOD)事件影响下赤道印度洋秋季Wyrtki急流及其盐度输运的年际变化特征。结果表明,在正、负IOD事件盛期,赤道流场和盐度异常不仅呈反位相特征,在空间分布及强度上还具有显著的不对称性。正IOD事件盛期,Wyrtki急流转向为西向流,将赤道印度洋东部低盐水向西输送;此时赤道流场和盐度负异常显著,影响范围大,南北扩张明显,盐度异常中心偏西,影响深度较深。负IOD事件盛期,Wyrtki急流增强,对赤道印度洋西部高盐水输送能力增强;此时盐度及流速异常较弱,极值范围小,盐度异常中心偏东,影响深度较浅,但流速异常影响深度较正IOD事件深。

春季Wyrtki急流异常及其与亚洲热带夏季风的关系

采用热带印度洋上层洋流的复EOF分解,对春季Wyrtki急流异常及其年际、年代际变化做了研究,并探讨了其与南海、南亚夏季风的关系。结果表明:该分解第一模态可称之为Wyrtki急流模态,其反映了每年5月份Wyrtki急流的总体强度;该强度有非常明显的8 a年际变化,这与亚洲夏季风年际变化之一相近;还有17 a和23 a的年代际变化,其中后者与热带外北太平洋主要气候模态PDO的周期相近。Wyrtki急流强度偏弱(强)年,南海、南亚夏季风建立大多偏早(迟),南海夏季风大多偏强(弱)。第二模态反映了Wyrtki急流在整个赤道印度洋东、西方向的不均匀性;其有非常明显的11 a和18~19 a的年代际变化,其中前者与热带外北太平洋次要气候模态NPGO的周期相近;此外该模态还有5 a的年际变化。

2013年春季Wyrtki急流变异及成因分析

通过分析深海潜标系统的实际观测海流数据对2013年赤道印度洋上层Wyrtki急流(WJ)的变异进行了研究,发现WJ在2013年呈现明显异常变化,主要表现为春季WJ强度略强于同年秋季WJ。再分析资料的分析结果也同样验证此结论,而这与气候态WJ的演化特征相反。在气候平均态下,印度洋春季WJ强度远弱于秋季WJ强度。进一步数据分析与数值模式结果表明,2013年春季WJ异常加强与赤道印度洋海表风场变化密切相关,而春季海表风场的变化主要归因于2013年春季异常增强的季节内振荡(ISO)事件,发生在2013-05的ISO对流位相是导致春季印度洋海表西风异常的直接原因。本研究揭示了中小时间尺度海气相互作用可以影响更长时间尺度海洋环流系统的年际变化。

不同类型厄尔尼诺事件对印度洋秋季Wyrtki急流的影响

厄尔尼诺事件是发生在赤道太平洋地区的海气相互作用现象,根据海表温度时空演化特征可以划分为不同类型,即东部型、中部型。通过对再分析资料进行分析,指出不同类型厄尔尼诺事件发生时期,印度洋秋季Wyrtki急流(Wyrtki Jet,WJ)具有显著不同的变化特征,主要表现为:厄尔尼诺东部型事件发生期间,印度洋秋季WJ显著减弱,赤道印度洋表层海流表现为弱西向流;厄尔尼诺中部型事件发生期间,印度洋秋季WJ较历史同期水平增强。进一步分析表明,不同类型厄尔尼诺事件通过影响印-太海区大气沃克环流系统,调制了秋季赤道印度洋海表风场,进而调制了印度洋秋季WJ发生和发展。

Wyrtki急流季节内变化研究进展

Wyrtki急流是季风转换期出现在赤道印度洋的海表面东向急流,其产生的大量热、盐和水团纬向再分配对东印度洋甚至全球海洋热盐环流都具有重要作用.Wyrtki急流季节内变化与赤道Kelvin波相关,能够对印尼贯穿流在出流海峡的季节内变化产生影响,同时也是印度洋偶极子事件的触发因子.此外,Wyrtki急流季节内变化还能够跨时间尺度调控其季节及年际变化,使其成为热带东印度洋甚至全球气候变异的潜在重要参与者.因此,对Wyrtki急流季节内变化进行深入研究对深刻理解热带印度洋海洋环流以及印度洋海盆尺度海-气相互作用过程和机制具有重要的科学意义.本文主要对Wyrtki急流季节内变化的产生机制及其季节和年际变化特征的研究进展进行总结,并对Wyrtki季节内变化的未来研究进行展望.指出今后应借助观测、海洋环流模式和机器学习技术等多种途径来获取Wyrtki急流数据,并在此基础上进一步厘清Wyrtki急流季节内变化对于局地以及全球海洋、大气的影响,提高对热带印度洋以及全球海洋环流的认知.

阿拉伯海高盐水入侵孟加拉湾的季节形态及动力机制

本研究利用Argo温盐、Aquarius遥感盐度等资料,研究了阿拉伯海高盐水入侵孟加拉湾的主要路径及季节变化机制。分析显示阿拉伯海高盐水入侵孟加拉湾存在3种类型,即夏季型、冬季型和春季型。夏季型入侵发生在湾口西部,入侵时间为7—10月,净体积输送达1.53 Sv。冬季型(12月至次年1月)和春季型(3—5月)阿拉伯海高盐水入侵分别发生在湾口中部和东部,净输送量相对较弱,分别为0.39 Sv和0.41 Sv。夏季西南季风漂流分支的入侵是夏季型阿拉伯海高盐水进入孟加拉湾的主因。秋季赤道Wyrtki急流向东输运并在苏门答腊岛附近海域堆积,使得湾口南部海域海面东高西低,进而产生西向水平压强梯度力,地转平衡关系使得湾口南部高盐水向北入侵孟加拉湾,这一过程是造成冬季型阿拉伯海高盐水入侵孟加拉湾的主要机制。同理,春季Wyrtki急流是引起春季型阿拉伯海高盐水入侵孟加拉湾的主要因素。