赤道太平洋对大气热力和风应力强迫响应的比较研究

摘要

利用一个高分辨率的全球海洋环流模式MOM4，分别进行了赤道太平洋对大气热力强迫和风应力强迫的响应的数值试验，研究了赤道太平洋海温和环流的年际变化特征及其和ENSO冷暖事件演变的关系。海洋表层的热力和风应力强迫场由取自NCEP/NCAR再分析大气资料中1980-2000年的逐月平均值和德国OMIP数据集的气候值经模式计算而得。试验结果表明，在表层：(1)风应力试验相当成功地模拟出了赤道太平洋SSTA的分布和东传、西传的传播特征和纬向海流距平具有的ENSO循环的年际变化特征(ElNino年有向东的距平流，而LaNina年有向西的距平流)，但表层海温和纬向流的异常强度和最大变率出现的位置均与观测结果有明显差异。风应力试验模拟的强ElNino/LaNina事件好于弱的ElNino/LaNina事件，模拟的ElNino事件略好于LaNina事件。(2)在热力试验中，模式模拟的SSTA较弱，但仍能够模拟出4次中等强度以上的ElNino事件和2次强的LaNina事件，模拟与观测的位相差甚至比风应力试验相应的值还要小，而在振幅上对弱ElNino事件的模拟与风应力试验差别不大，对强ElNino事件的模拟明显不如风应力试验。模拟显示，热力作用对赤道太平洋海表温度的影响主要在东部地区。(3)在热力和风应力综合强迫试验中，模式对SSTA的模拟综合了两者各自的作用，其强度和分布接近观测情况，特别是由于热力作用的加入，增加了东太平洋SSTA的量值，模拟的Nino3区冷暖事件的振幅和位相都与观测很接近，进一步证实热力作用对赤道太平洋表层，特别对赤道东太平洋表层的海温的影响不可忽视。 试验结果还表明，在次表层，模式基本能够模拟出ENSO循环中赤道太平洋次表层海温距平的整个演变过程，即次表层冷暖海水异常的堆积—沿温跃层东传、抬升—赤道东太平洋海表面温度异常；大气风应力强迫或热力强迫都可以完成上述过程，当共同作用于赤道太平洋时，风应力强迫发挥主导性作用，热力强迫的作用较弱，是次要的。无论是在赤道太平洋表层还是在次表层，风应力作用对纬向海流的异常变化是决定性的，热力作用相当微弱，可忽略。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明和使用授权声明

第一章绪论

第二章模式介绍和数值试验设计

第三章年平均和季节变化的模拟

第四章风应力强迫试验

第五章热力强迫试验

第六章综合强迫试验

第七章结论

参考文献

致谢

论文附图