热带太平洋—印度洋年际尺度海气相互作用研究

论文摘要

本文利用观测资料和数值模式,对发生在热带印度洋的偶极子（IOD）事件和发生在热带太平洋的ENSO事件进行了分析,探讨了两个海气耦合事件各自变化特性以及两者相互之间的关系;在热带经向非均匀的温跃层及其相伴随的背景流场存在情况下,重新考虑了Matsuno（1966）所研究的经典波动问题。研究了与热带年际变化相联系的热带海-气系统气候平均态所包含的海-气相互作用。本文研究内容主要包括以下的五个部分:热带太平洋气候平均态所包含的海-气相互作用的资料分析,热带海洋/大气不稳定性研究,热带太平洋ENSO事件和热带印度洋偶极子事件之间的相互作用研究,太平洋ENSO的海-气相互作用资料分析以及热带印度洋偶极子的海-气相互作用资料分析。主要结论如下:（1）热带太平洋气候平均态所包含的海-气相互作用的资料分析根据海洋和大气的运动特性,定义了表征海洋大气系统的对称模态和反对称模态指数,通过两个指数对热带太平洋和印度洋关于赤道对称和反对称的两个模态进行区分,发现关于赤道反对称的海-气耦合模态主要包含了大气散度分量和海洋SST的相互作用;关于赤道对称的海-气耦合模态主要包含了大气旋度分量和海洋SST的相互作用,并从资料估算了该耦合模态向西传播的速度。讨论了热带印度洋和热带太平洋在1948-1975年和1976-2005年之间的气候态差异。（2）热带海洋/大气不稳定性研究通过浅水模式的低阶截断模分析,发现当海洋之中温跃层（或大气的高度场）具有径向不均匀分布及存在相应的赤道急流时,这样的背景场对赤道低频长波的发展有重要影响.当赤道附近基本流是向东时,可以使经典的Rossby波的波速发生改变甚至变成向东传播,同时与由背景场的不均匀性产生的地形Rossby波相互作用后,可产生向东传播的不稳定波.这种不稳定的性质,在本质上是发生在赤道海域（或大气中）的正压不稳定,但它不完全与中纬度的正压不稳定性相同,它是通过地形Rossby波和Rossby波两支波相互作用后产生的耦合不稳定.（3）太平洋ENSO的海-气相互作用资料分析

论文目录

• 1 序言
• 1.1 引言
• 1.2 热带太平洋气候平均态所包含的海-气相互作用资料分析
• 1.3 热带海洋/大气不稳定性研究
• 1.4 太平洋ENSO 事件的海-气相互作用资料分析
• 1.5 热带印度洋偶极子的事件海-气相互作用资料分析
• 1.6 热带太平洋ENSO 和热带印度洋偶极子事件相互关系研究
• 1.7 本论文工作的创新点和主要科学价值
• 2 热带太平洋气候平均态所包含的海-气相互作用资料分析
• 2.1 引言
• 2.2 资料及处理方法
• 2.3 热带海洋和大气的年循环特征
• 2.4 对称模态和反对称模态的分析
• 2.5 不同年代之间的气候态变化
• 2.6 小结
• 3 热带海洋/大气不稳定性研究
• 3.1 引言
• 3.2 基本方程
• 3.3 关于赤道对称模态的分析
• 3.4 关于赤道反对称模态的分析
• 3.5 小结
• 4 热带印度洋偶极子事件的海-气相互作用资料分析
• 4.1 引言
• 4.2 数据和分析方法
• 4.3 资料分析结果
• 4.4 模式模拟结果
• 4.5 小结
• 5 太平洋 ENSO 事件的海-气相互作用资料分析
• 5.1 引言
• 5.2 数据和分析方法
• 5.3 对于1997 年的ENSO 事件进行的分析
• 5.4 ENSO 事件中大气和海洋的相互协调变化
• 5.5 大气流函数与势函数对于ENSO 事件的响应
• 5.6 小结
• 6 热带太平洋 ENSO 事件和热带印度洋偶极子事件的相互关系研究
• 6.1 引言
• 6.2 海温距平极值曲面及应用
• 6.3 资料分析的结果
• 6.4 SINTEX 海气耦合模式的模拟结果
• 6.5 小结
• 7 总结和展望
• 参考文献