南海季风与海气界面通量的季节循环及其相互联系

摘要

本文利用1985-2004年美国NCEP／NCAR7层逐日再分析风场资料和WHOI年客观分析逐日海气界面通量(OAFlux)资料,通过合成分析和滞后相关分析,对南海地区(10°-20°N,105°-120°E)季风和海气界面通量的季节循环及其相互联系进行了深入研究,结果表明,南海夏季风爆发早晚和爆发前后季风和海气界面通量的变化都十分明显,两者的相互作用非常显著。主要结论如下：
　　 ⑴南海地区的季风和海气界面各通量都存在明显的季节循环,就多年平均而言,大致可以将季节循环定义为以下四个阶段：①第66-73和第1-14候:对应冬季时期,此时南海地区低层受强冷东北气流控制,水平风速最大,海气比湿差最大,海气温差最大,因而海气界面潜热通量、感热通量以及海面蒸发也最强；而净长波辐射通量强度中等,净短波辐射通量强度最弱；净热量通量强度则最弱,并且是由海洋向大气净输送热量。②第15—27候:对应春季时期,此时南海地区低层受副热带太平洋高压西南部的东南气流控制,水平风速最小,海气温差最小,海气比湿差也较小,因而海气界面的潜热通量、感热通量以及海面蒸发最弱；但海洋净得到的短波辐射最多,向大气净释放的长波辐射最大,因而净热量通量强度也最强,这对其后的夏季西南风爆发起到了非常重要的作用。③第28—54候:对应夏季时期,此时南海地区强西南风的爆发和维持带来了大量的水汽和云,大大抑制了海洋向大气释放的净长波辐射,因此海洋向大气释放的净长波辐射此时最小,而其他海气界面通量强度则中等。④第55—65候:对应秋季时期,此时南海季风和海气界面各通量处于一个从夏季到冬季的过渡阶段。
　　 ⑵在整个季节循环中,与早年相比,在夏季风爆发晚年,南海季风和海气界面通量都具有更强的振荡特征。平均而言,秋、冬季的东北风要比早年偏强,春季则东南风偏强,夏季的西南风也略偏强；与此相对应,晚年冬季的10 m高度水平风速增强,海气比湿差加大,海气温差加大,潜热通量、感热通量和海面蒸发也都增强；而在夏季风平均爆发时间第28候前期,上述物理量在晚年都有一定程度的减弱,而净长波辐射通量、净短波辐射通量和净热量通量在晚年都有一定程度的增强；其他时段,则表现为较强的振荡特征。这表明,前冬东北风的偏强、前春东南风的偏强以及爆发前海气界面热通量的变化可能是夏季风爆发晚的重要因为。
　　 ⑶与早年相比,若以15°N左右为界把南海划分为南北两部分,那么在夏季风爆发晚年,10 m高度水平风速、2 m高度比湿、海气温差、潜热通量、感热通量以及海面蒸发这六个量,在夏季风平均爆发时间第28候前(后)5候,在南海南、北部一致减弱(北部减弱、南部增强)；而净长波辐射通量、净短波辐射通量和净热量通量这三个量,则在南海南、北部一致增强(北部增强、南部减弱)。这与夏季风爆发前后,南海地区由副热带太平洋高压西南部的东南气流向三支强西南气流控制转变、并在晚年时都有所增强,是有密切联系的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

§1.1研究背景和研究意义

§1.2国内外研究进展

§1.3研究问题的提出

§1.4论文章节安排

第二章 资料和方法

§2.1资料

§2.1.1再分析资料

§2.1.2通量资料

§2.2方法

§2.2.1相关系数及其检验

§2.2.2合成分析的信度检验

§2.2.3趋势分析

第三章 南海季风爆发及其环流特征

§3.1南海季风的季节循环

§3.2南海季风的垂直结构

§3.3南海季风的建立过程

§3.4南海季风的环流特征

§3.5本章小结

第四章 南海海气界面通量的时空变化特征

§4.1南海区域海气界面通量的逐候变化特征

§4.1.1热通量

§4.1.2蒸发量

§4.2南海季风不同阶段下海气界面通量的空间变化特征

§4.3本章小结

第五章 南海夏季风爆发与海气界面通量的可能联系

§5.1南海夏季风爆发时间的确定

§5.2南海夏季风爆发早晚与海气界面通量的可能联系

§5.3南海夏季风爆发前后与海气界面通量的可能联系

§5.4本章小结

第六章 结论与讨论

§6.1结论

§6.2讨论

参考文献

致谢