热带西南印度洋温跃层穹窿在CMIP5模式中的评估及对全球变暖的响应

摘要

本文通过把20个耦合模式间比较计划第五阶段(Coupled ModelIntercomparison Project phase5，CMIP5)的模式输出数据与多种观测数据进行对比，评估了模式对西南印度洋(southwestern Indian ocean，SWIO)塞舌尔温跃层穹窿(Seychelles dome，SD)的模拟情况。对历史模拟实验50年(1950-1999)的分析结果表明，多数CMIP5模式由于在模拟赤道印度洋(equatorial IO，EIO)纬向风场时出现东风偏差，导致它们模拟出的SD偏深，对SD深度模拟结果的不同进一步影响到印度洋年际变化的主模态——印度洋海盆(IO basin mode，IOB)模态。
　　结果表明，在气候态平均意义下，模式模拟的SD越深（浅），西南印度洋春季(March-April-May，MAM)海表温度（sea surface temperature，SST）年际振幅则越小（大），同时热带印度洋(tropical IO，TIO)春季反对称模态年际振幅越小（大），北印度洋(North IO，NIO)夏季（June-July-August，JJA）SST年际振幅也越小（大）。这导致模式间热带印度洋海盆模态的振幅与SD深度存在显著的负相关关系。此外，CMIP5模式对太平洋厄尔尼诺-南方涛动现象(ElNi(n)o-Southern Oscillation，ENSO)年际振幅大小的模拟是影响IOB模态特征的另外一个因素，而且比起SD深度，ENSO振幅的影响作用更加显著。
　　本文还探讨了模式对印度洋气候态的模拟在全球变暖前后的变化特点，发现赤道中印度洋(central EIO，CEIO)在变暖之后出现明显的东风趋势，并且伴随着SST增暖和温跃层变化的偶极型分布特点，这导致西南印度洋的温跃层在全球变暖下有变深趋势。然而多模式全球变暖下西南印度洋温跃层的深度变化和IOB模态强度变化无显著相关性，说明西南印度洋温跃层对全球变暖的响应对IOB模态强度变化的影响与历史实验结果相比显著减弱。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．3 本文拟研究的科学问题和论文内容安排

本章附图

2 数据和方法介绍

2．1 CMIP5模式数据介绍

2．2 观测数据介绍

2．3 研究方法

本章附表

3 SD模拟及其季节变化特征在CMIP5模式中的评估

3．1 SD在CMIP5模式中的评估

3．2 SD的季节变化特征在CMIP5模式中的评估

本章小结

本章附图

4 SD的年际变化特征及其对IOB模态的影响在CMIP5模式中的评估

4．1 ENSO强迫下的Rossby波

4．2 热带西南印度洋温跃层深度和IOB模态的关系

4．3 ENSO振幅和IOB模态的关系

本章小结

本章附图

5 热带西南印度洋温跃层及其年际变化对全球变暖的响应

5．1 热带西南印度洋温跃层在全球变暖背景下的变化

5．2 全球变暖下热带西南印度洋温跃层的变化对IOB模态的影响

5．3 ENSO振幅变化对IOB模态的影响

5．4 其他影响IOB模态的机制解释

本章小结

本章附图

6 结论

参考文献

致谢

个人简历

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