ENSO非对称的初步探讨

论文摘要

本文研究的主要问题是ENSO非对称性与非线性动力加热项、线性动力加热项的关系。此外海洋中赤道Kelvin波是赤道中东太平洋变化的主要模态，从而在ENSO的动力条件中扮演重要角色。它与ENSO非对称之间是否存在联系也是本文的研究内容。根据Jin等（2003）提出的非线性加热理论，非线性动力加热项对ENSO非对称性有重要作用。非线性动力加热项在El Nino发展阶段增强了海表面温度异常的增大，而在La Nina期间抑制海表面温度异常的减小，导致ENSO不同位相时海表面温度异常的振幅不同。本文首先分析了ENSO不同位相时非线性动力加热项的贡献，得出以下结论：一、ENSO非对称与ENSO一样，都具有季节锁相的特征，均在冬季达到成熟。二、非线性动力加热项的峰值超前于海表面温度异常的峰值，因此非线性动力加热项是海表面温度异常的起因。三、非线性动力加热项中，经向分量与垂向的非线性动力加热项的作用相互抵消，纬向的非线性动力加热项是ENSO非对称的主要贡献者。四、在计算垂向非线性动力加热项时，混合层深度的选取对结果的影响不大。五、非线性动力加热项对ENSO非对称的贡献在主要是抑制La Ni a期间的振幅的减小，而对El Ni o振幅的增大贡献不大。六、Nino3区域与EP110区域的选择对于非线性动力加热项计算结果的影响不大。Jin等（2003）的文章中并没有考虑线性动力加热项对ENSO非对称的影响，本文通过计算线性动力加热项，分析其对ENSO非对称的影响，得出以下结论：一、线性动力加热项的三个方向的分量作用是不平均的，纬向和垂向的分量量值相比较于经向来说非常小，经向分量在量值与趋势上与线性动力加热项的总值非常相似。这一点与Jin（1997）提出的充放电振子理论相吻合，即经向的温度平流导致了ENSO事件的发生。二、El Ni o和La Ni a期间线性动力加热项并不是对称的，因此线性动力加热项对于ENSO非对称现象也有贡献。三、线性动力加热项纬向分量在El Ni o和La Ni a期间存在明显的不对称性。线性动力加热项在经向和垂向的分量在El Ni o和La Ni a期间基本是对称的，纬向分量的线性动力加热项是导致ENSO非对称的一个因素。四、线性动力加热项纬向分量对于ENSO非对称的影响与非线性项都是主要作用于La Ni a发展阶段，通过抑制La Ni a期间海表面温度异常的降低来实现ENSO非对称的发生。五、ENSO非对称的影响因素其实主要有两个：混合层温度异常的纬向梯度和混合层流速异常。其中混合层温度异常的纬向梯度主要是由赤道区域Kelvin波携带的温跃层的异常信号控制的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 ENSO 及 ENSO 非对称简介
• 1.2 ENSO 非对称性的前人研究
• 1.3 赤道 Kelvin 波简介
• 1.4 赤道 Kelvin 波与 ENSO 关系的前人研究
• 1.5 本文研究问题的提出
• 2 资料及分析方法介绍
• 2.1 SODA 数据简介
• 2.2 数据处理
• 3 ENSO 非对称与非线性动力加热项的关系
• 3.1 El Ni o 事件的确定
• 3.2 ENSO 非对称性的定量表征
• 3.3 ENSO 非对称性的季节锁相
• 3.4 次表层的选取对垂向非线性项的影响
• 3.5 非线性项与 ENSO 非对称的关系
• 3.6 非线性项与计算区域的关系
• 3.7 本章小结
• 4 线性项与 ENSO 非对称性的关系
• 4.1 线性项与 ENSO 非对称的关系
• 4.2 线性动力加热项的贡献
• 4.3 ENSO 非对称的影响因素
• 4.4 小结
• 5 气候跃迁前后的 ENSO 非对称
• 5.1 气候跃迁前后 ENSO 非对称的分析
• 5.2 典型 El Ni o 事件分析
• 5.3 典型 La Ni a 事件分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢