熱帶印度洋海平面低頻變化及機理研究.pdf

1、本文采用衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)、驗潮站數(shù)據(jù)以及海平面重構(gòu)數(shù)據(jù)較為系統(tǒng)的分析了熱帶印度洋海平面低頻變化特征;結(jié)合溫鹽、流場和風(fēng)場與海平面變化的關(guān)系,探討海平面年際變化機理。
　　熱帶印度洋海平面年際變化具有顯著的區(qū)域性特征,主要集中在西南熱帶印度洋和蘇門答臘-爪哇島沿岸,標準差可達8cm。西南熱帶印度洋海平面變化滯后蘇門答臘-爪哇海區(qū)3個月時,相關(guān)系數(shù)達到最大負值-0.88,印度半島沿岸和澳大利亞西部沿岸的驗潮站海平面變化序列有很好的滯后關(guān)

2、系。IOD(印度洋偶極子)和ENSO事件共同發(fā)生期間海平面變化較IOD事件期間更為顯著,IOD事件期間的海平面變化較ENSO事件期間強且范圍廣,ENSO事件期間的海平面變化則主要位于南熱帶印度洋。澳大利亞西岸海平面衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)、以及Fremantle驗潮站均與ENSO指數(shù)有很好相關(guān)關(guān)系,同步相關(guān)系數(shù)超過-0.6。海平面EOF第1模態(tài)的方差貢獻為44％,呈東西反向變化,第2模態(tài)則主要表現(xiàn)為“三明治”結(jié)構(gòu)。
　　熱帶印度洋海平面存在

3、年代際變化,主要集中在年際變化顯著的海域(西南熱帶印度洋和蘇門答臘-爪哇海區(qū))。海平面年代際變化具有顯著的空間差異,重構(gòu)數(shù)據(jù)顯示年代際變化空間分布與年際變化相似,且與太平洋年代際振蕩(PDO)有關(guān)。52年的重構(gòu)數(shù)據(jù)第1模態(tài)的方差貢獻為73%,與PDO指數(shù)呈負相關(guān),分別在1974和1994年達到年代際的極值;澳大利亞西岸驗潮站海平面序列也與PDO密切相關(guān),兩者的相關(guān)系數(shù)達到-0.75。
　　區(qū)域海平面年際變化的主要影響因素是比容效應(yīng)

4、和大氣風(fēng)場強迫,而海洋環(huán)流與凈熱通量在局部區(qū)域也有著重要作用。大氣風(fēng)場通過Ekman效應(yīng)和斜壓Rossby波影響海平面變化,且區(qū)域特征顯著。洋盆尺度上,斜壓Rossby的作用明顯大于局地Ekman效應(yīng),前者能解釋30%的海平面年際變化;僅在阿拉伯海和南熱帶印度洋中部,風(fēng)場強迫的局地Ekman效應(yīng)對海平面年際變化的影響更為顯著。IOD和ENSO事件期間的風(fēng)場與海平面年際變化有重要聯(lián)系,使得ENSO事件期間的海平面年際變化偏南偏弱。洋盆尺度

5、上,比容效應(yīng)能解釋至少50%的海平面變化。主溫躍層的抬升(下沉)伴隨海水的增溫(降溫),相應(yīng)出現(xiàn)海平面的抬升(下沉),海水溫度的垂直結(jié)構(gòu)變化與海平面年際變化有很好的一致性。熱帶印度洋大部分海域海表凈熱通量引起的海平面變化與實測海平面變化呈負相關(guān),而在阿拉伯海域熱通量有重要作用。合成分析顯示,在西南熱帶印度洋出現(xiàn)逆時針流渦,與順時針的背景流場相反,IOD+ENSO事件期間最強,IOD事件期間次之,ENSO事件期間最弱;逆時針流場的存在使得