热带西太平洋环流动力结构分析与模拟

论文摘要

热带西太平洋环流是副热带环流与热带环流关键分量,毗邻西太平洋暖池,对暖池的形成与变化有重要的作用。然而,目前为止,热带西太平洋环流还有许多问题,包括动力结构还不清楚。因此,论文针对热带西太平洋环流的研究不仅在太平洋环流动力学上有理论意义,而且对气候变化的研究和预测也具有理论和实用价值。太平洋北赤道流分叉是大洋,特别是太平洋西部边界流海域的一个非常突出的环流现象,它是大洋中副热带大流环和热带流环的发源地,很大程度上决定着海盆尺度的大洋环流结构,在大洋环流动力学上具有非常重要的意义和地位;同时它决定着大洋西边界区质量、热量的经向输送,进而对气候变化产生重要影响,是气候系统中不可忽视的重要分量。因此,北赤道流分叉的研究,不仅具有在海洋动力学上科学意义,而且对气候变化和预测也有实践意义。从30年代至今,关于北赤道流分叉的研究有两种,一是根据实际观测水文数据,二是由数值模拟结果得出结论。用观测数据做出的结果,相对比较接近实际,但资料的分辨率较差,会引起估算结果的偏差;数值模拟结果有较高的时空分辨率,但由于模式本身的某些缺点会导致结果偏离实际。目前为止,诸多有关北赤道流分叉的结果,如分叉纬度变化的结论很不一致。所以,如何找到一种高时空分辨率的数据或提出一个比较符合物理实际并得到实测数据验证的数值模式是研究北赤道流分叉的关键。本文用1992年10月到2004年12月高时空分辨率的卫星高度计数据,通过计算迹线的方法,确定了北赤道流分叉的纬度。结果表明,年平均分叉纬度约在13.4°N.关于北赤道流分叉的季节变化,6月份发生在最南端(12.9°N),12月份发生在最北端(14.1°N)。12年的平均结果显示,7月份的分叉纬度比6月份和8月份明显偏大,这是局地风应力旋度导致的结果。本文同时研究了北赤道流分叉的年际变化,结果表明在厄尔尼诺年,北赤道流分叉纬度北移,在拉尼娜年,分叉纬度南移。在热带西太平洋地区,特别是西边界流区和印度尼西亚贯通流邻近海域,岛

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 热带西太平洋环流研究背景概述
• 1.2 关于热带西太平洋环流的数值模拟研究
• 1.3 本文的工作和主要内容
• 第二章 北赤道流分叉纬度的确定及变化规律
• 2.1 卫星高度计数据介绍和分叉轨迹确定的方法
• 2.2 表层北赤道流分叉的季节变化
• 2.3 北赤道流分叉的年际变化
• 2.4 小结
• 第三章 西太平洋环流的数值模拟
• 3.1 HYCOM 模式简介
• 3.2 模型配置与数值实验
• 3.3 HYCOM 模拟结果可靠性分析
• 3.4 热带西太平洋环流动力结构的数值模拟结果及其与 SODA 数据的对比
• 3.4.1 SODA 数据简介
• 3.4.2 水平环流的年平均状况分析
• 3.4.3 低纬度西太平洋次表层环流的季节变化
• 3.5 热带西太平洋环流若干问题的分析
• 3.5.1 关于赤道潜流的起源
• 3.5.2 关于棉兰老潜流的起源与去处
• 3.5.3 关于印度尼西亚贯通流
• 3.5.4 关于黑潮南海分支
• 3.6 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 关于北赤道流分叉
• 4.2 关于热带西太平洋环流的数值模拟及其主要结果
• 4.3 今后的工作设想
• 致谢
• 参考文献