热带西太平洋暖池及其与南方涛动和副热带高压关系

热带西太平洋暖池是全球大洋表面温度最高的区域,也是全球海-气能量交换年总量最大的海域。它的维持和变化不仅对El Nifio的发生、发展起着重要作用,而且对中高纬度大气环流的变化也有重要影响。近年来国内外对热带西太平洋暖池进行了许多实验和研究,取得了一些有意义的结果(王世平,1989; Wyrtki,1989;黄荣辉,1994;董敏,1994;Wajsowicz,1994)。但是这些研究多偏重于暖池对大气环流和东亚气候的影响方面,对暖池本身的主要特征及其变异方面的研究相对较少,而后者却是进一步了解发生在暖池区的海-气相互作用的过程,研究暖池在全球气候变化中的作用所不可缺少的。本文在分析1951-1990年间的SST资料和137°E,155°E,165°E断面观测结果的基础上,结合有关研究成果(符淙斌,1990),对暖池的形态、高温中心和热含量这三个主要特征及其变异特点进行了研究,并初步找出了暖池表面面积与南方涛动指数和副热带高压面积指数间的关系。     

西太平洋暖池SST变异对山东夏季降水的影响

西太平洋暖池展布于热带太平洋中、西部海域，其水温终年高于28℃(Wyrtki，1989；张启龙等，1997)。其最主要特征是水温高，热含量丰富。西太平洋暖池是全球大洋表面水温(SST)最高的海域，也是全球大气运动最主要的热源地和对流活动的最活跃区。暖池以热量和水汽形式将大部分能量释放给大气，从而影响大气环流系统。海-气耦合模式研究表明(Philander，1990)，暖池海域SST的变化，尤其是它处于高值时的微小变化会对大气环流演变产生十分显著的影响。近年来的一些研究结果也表明(黄荣辉等，1994；董敏等，1994)，暖池SST的异常会导致大气环流，尤其是西太平洋副热带高压的异常变化，进而影响东亚夏季降水。由此可见，暖池SST的变异对东亚乃至全球气候的异常及灾害的形成有着十分重要的作用。 山东位于我国东部，是旱涝灾害多发的省份之一。山东全年的降水量主要集中在夏季(6~8月)，其夏季降水量占全年降水量的60%以上。可见，夏季降水量的多寡对山东全年的天气变化和农业生产有重要影响。因此，开展山东夏季降水及其长期预测研究不仅具有重要的学术意义而且还有深远的现实意义。 近年来，许多学者已就西太平洋暖池热状态变异对我国东部地区汛期降水的影响进行了研究，并取得了一些颇有意义的成果(黄荣辉等，1994；翁学传等，1996)。然而，在以住的研究中，涉及西太平洋暖池对山东夏季降水影响的研究却很少，迄今尚未见专文报道。本文作者利用中国国家气候中心提供的1950~1998年间太平洋2°×2°经纬度格点月平均SST资料、1951~1998年间西太平洋副热带高压指数和1961~1999年间山东省气象台站的降水资料，研究了西太平洋暖池SST变异对山东夏季降水的影响，为山东夏季旱涝预测研究提供科学依据。     

西太平洋暖池SST变异对山东夏季降水的影响

西太平洋暖池展布于热带太平洋中、西部海域 ,其水温终年高于 2 8°C(Wyrtki,1 989;张启龙等 ,1 997)。其最主要特征是水温高 ,热含量丰富。西太平洋暖池是全球大洋表面水温 (SST)最高的海域 ,也是全球大气运动最主要的热源地和对流活动的最活跃区。暖池以热量和水汽形式将大部     

热带西太平洋暖池域次表层水热含量变化及其与我国东部汛期降水和副高的相关关系

热带西太平洋暖池是太平洋中海气相互作用最活跃的海区之一,它在全球气侯变化中起着极为重要的作用。 热带西太平洋暖池幅员广阔,占全球热带海洋面积的35%-45%。它是全球大洋表面水温(SST)最高的海域,其SST终年都高于28℃。Andow(1987)的研究表明,暖池域次表层(50-300m)海水温度的变化较表层明显,其年际变化的标准偏差可达3-4℃。邹娥梅等(1991)指出,热带西太平洋海域次表层海水的热状况具有较好的指标性。因此研究热带西太平洋暖池域次表层水热状况的变化,对于阐明热带西太平洋暖池与东亚气候异常,特别是对我国旱涝的影响具有重要意义。     

西太平洋暖池时空分布特征及其与ENSO的关系

应用NCEP/NCAR SST资料和SODA海温资料,分析研究了热带太平洋海温场的变化特征,讨论了气候突变前后热带西太平洋暖池(以下简称WPWP)形态的显著变化及其差异,由此重新界定了WPWP的范围,并进一步分析了WPWP的时空变化特征。结果表明,新界定的WPWP气候平均场与前人定义的气候平均场分布特征基本相同,但也存在一定的差异。新界定的WPWP的优点在于它不仅能够客观反映出气候(海洋)突变前后西太平洋暖池的时空变化特征,而且重要的是可以避免由前人定义的WPWP与东太平洋暖池合为一体的现象发生,从而避免人为地计算WPWP面积变化带来的结果差异。新界定的WPWP平均深度可达130 m左右,呈现出西浅东深的"耳状"分布特征,在冬春季节,南北(经向)窄东西(纬向)宽,呈纬向带状分布;在夏秋季节,WP-WP明显向北扩展。平均深度最大中心位于(5°S,180°)附近。由WPWP区域不同深度的异常海温变化与Niño3指数的相关分析可知,WPWP次表层异常海温变化与Niño3指数呈显著的负相关关系,而与表层的异常海温的关系并不密切,这一结果进一步证明了西太平洋暖池对ENSO的贡献是来自次表层异常海温的东传。     

西太平洋暖池变异及其对西太平洋次表层海温场的影响

应用热带太平洋上层XBT温度资料,分析研究了西太平洋暖池区(0°～16°N,125°～145°E)上层海洋的变化特征以及与西太平洋次表层海温场之间的关系.研究表明,西太平洋暖池区的垂向温度存在显著的年际变化,尤其在次表层(120～200m)的变化最为明显.西太平洋暖池区的次表层冷暖信号明显早于西太平洋次表层的海温异常.分析发现,西太平洋暖池区的海温异常是导致整个西太平洋次表层海温场变异的关键区,当西太平洋暖池区的次表层冷暖信号加强时,3～4个月后西太平洋海温场出现大范围的冷暖异常.     

西太平洋暖池海域SST场的时空特征

根据 1 950— 1 998年间月平均SST资料 ,用经验正交函数 (EOF)分析法 ,对西太平洋暖池海域SST场的时空特征进行了分析。结果表明 ,暖池海域SST场的主要模态包括年、年际和年代际变化 3个类型 ,其主要变化周期依次为 1 2、54、2 9和 1 2 0个月 ;暖池SST场的年际变化具有明显的区域性 ,全海域大致以 1 60°E为界分为东、西两部分 ,其SST的年际变化在变幅、相位和周期方面存在着明显差异。     

热带西太平洋上层热结构和海流异常及其对副高的影响

本文以中美双边TOGA考察期间所获得的资料为主,说明了1986/1987年埃尔尼诺期间,热带西太平洋上层热结构和海洋环流的异常变化.讨论了这些异常变化对西北太平洋副热带高压的影响.在埃尔尼诺期间,(1)热带西太平洋东部(以165°E断面的次表层温度资料为代表),高于29℃的表层暧水沿经向扩展,使大面积的海表面出现温度正距平;(2)在热带西太平洋西部(以137°E断面的次表层温度资料为代表),表层暖水(T>28℃)的横截面积变小;表层温度出现负距平;(3)165°E断面的上层东向流增强;(4)从黑潮源地,即18°20'N以南、130°E以西至菲律宾沿岸的热带洋域向北的暖水流量变小.在这些异常变化发生时,西北太平洋低空(1 000hPa)的大气辐散加强,这有利于西北太平洋副高的加强.     

末次冰期最盛期热带西太平洋的海洋表层温度

热带西太平洋是全球海-气相互作用最强烈的区域,在地球气候系统中极为重要。为获得该海区末次冰盛期(LGM)海洋表层温度(SST)变化,以Ontong-Java海台WP7浮游有孔虫G.ruber为材料,结合其他站位,通过求解由G.ruber壳体镁钙元素比值(Mg/Ca)、壳体氧同位素(δ18Oc)和SST相互关系组成的方程组,排除了海水盐度对G.ruber壳体Mg/Ca的影响,对SST降幅进行了估算。结果表明,热带西太平洋LGM时期SST较晚全新世(LH)降幅达到了4.5℃,其中西太平洋暖池核心区(29℃等温线以内)约3.9℃,远大于以前的估算结果,但小于热带印度洋约5.8℃的结果,接近热带东太平洋约3.6℃的SST降幅,这可能是LGM时期西太暖池规模向东缩小的结果。     

赤道暖池温跃层海温对低纬大气环流的影响

本文利用1967-1985年间,西太平洋137°E剖面(34°N-1°S)的深层海温调查资料及500hPa月平均图,首先分析了该剖面上深层海温变化的分布结构和年际变率特征,发现西太平洋赤道暖池温跃层(取纬度4°-8°N,厚度75-200米)海温年际间的变化与赤道逆流流量呈反位相的关系,在埃尔尼诺年期间,赤道逆流(自西向东)加强,赤道暖池温跃层海温下降.当埃尔尼诺结束时,赤道逆流流量迅速减小、温跃层海温上升在此基础上进一步研究了赤道暖池温跃层海温对低纬大气环流的影响,发现赤道暖池温跃层海温与低纬大气的关系比赤道东太平洋海表温度要明显,尤其是对夏季低纬大气和副热带高压强弱的关系更为密切,这一统计事实说明,赤道暖池温跃层海温的变化可能是影响低纬大气环流异常变化的重要热源.     

环境温度和盐度对墨吉明对虾(Fenneropenaeus merguiensis)胚胎发育的影响

以自然成熟的亲虾为材料,观察并描述了墨吉明对虾(Fenneropenaeus merguiensis)从受精卵到幼体孵化出膜的胚胎发育过程。结果显示,在水温29°C,盐度28的条件下,墨吉明对虾整个胚胎发育过程需要11h左右。水温和盐度对幼体出膜时间和受精卵的孵化率均有显著的影响(P0.05)。孵化水温从32°C下降到23°C时,幼体出膜时间由555min(9.25h)增加到1108min(18.46h)。胚胎发育的最适水温为26—32°C,在此温度范围内,墨吉明对虾的幼体出膜时间与水温呈负相关。胚胎发育的最适盐度25—35,在此范围内,墨吉明对虾的幼体出膜时间和孵化率均无显著差异(P0.05),说明墨吉明对虾的胚胎发育的盐度范围较广。     

DISTRIBUTION AND VARIATION OF CURRENTS, TEMPERATURE AND SALINITY IN THE EQUATORIAL WESTERN PACIFIC

Chiefly based on the observations of surface wind, currents, temperature and salinity from the two cruises of the R/Vs Xiangyanghong 09 and Shijian during the FGGE, this paper discusses the relationships between the surface currents and the wind field in the investigated area (5°N-5°S, 160°-175°E) and analyzes the characteristics of the horizontal distribution of temperature and salinity and their relationships with currents.     

浙江近海水温的层化现象及与渔业生产的关系

本文以1978—1982年浙江省海洋水产研究所秋、冬汎嵊山、大陈渔场水文调查资料为主要依据,分析了北纬28°—31°、东经125°以西海城内,四个纬向断面水温的逐月分布和变化。4—11月,表层水温比底层高,且在上均匀层下面存在着梯度层。水温存在垂直梯度层现象,本文泛指为水温层化。为了便于分析,本文以各断面梯度层强度大小作为分析水温层化时空变化的依据。在探讨水温层化与渔业生产关系时,整理了同期有关渔业的统计资料。     

Two Modes of Salinity and Temperature Variation in the Surface Layer of the Pacific Warm Pool

The characteristics of temperature and salinity variation in the Pacific warm pool were investigated using Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis on one year's temperature and salinity data in the surface layer (0–50 m) obtained from the Triangle Trans-Ocean Buoy Network (TRITON) buoy array. Two dominant modes of surface temperature and salinity variation were found. One is a positive correlation mode where temperature and salinity were scattered almost parallel to isopycnal lines in a T-S diagram, which has little effect on the density field. The other is a negative correlation mode where temperature and salinity were distributed across isopycnal lines, which has a substantial impact on the density field. In particular, we found that the negative correlation mode at 5°N, 156°E was predominant on a seasonal time scale and contributed to the surface dynamic height variation, and therefore to surface geostrophic current. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Physical mechanism and numerical simulations of surface layer temperature inversion in tropical ocean

1 Introduction Ocean upper mixed layer, with nearly uniform temperature, salinity and density, is formed by sea sur- face forces such as wind stress, buoyancy flux and sur- face waves, etc. Under the mixed layer, thermocline and halocline often exist. Usually the depth of them is almost equal. But in the tropical ocean, the halocline is often shallower than the thermocline. Then between the layer of uniform salinity and the thermocline, there is a layer which has a rather strong density gradi…     

Evaluation of GODAS Using RAMA Mooring Observations from the Indian Ocean

We present a comparison of the Global Ocean Data Assimilation System (GODAS) five-day ocean analyses against in situ daily data from Research Moored Array for African-Asian-Australian Monsoon Analysis and Prediction (RAMA) moorings at locations 90°E, 12°N; 90°E, 8°N; 90°E, 0°N and 90°E, 1.5°S in the equatorial Indian Ocean and the Bay of Bengal during 2002–2008. We find that the GODAS temperature analysis does not adequately capture a prominent signal of Indian Ocean dipole mode of 2006 seen in the mooring data, particularly at 90°E 0°N and 90°E 1.5°S in the eastern India Ocean. The analysis, using simple statistics such as bias and root-mean-square deviation, indicates that standard GODAS temperature has definite biases and significant differences with observations on both subseasonal and seasonal scales. Subsurface salinity has serious deficiencies as well, but this may not be surprising considering the poorly constrained fresh water forcing, and possible model deficiencies in subsurface vertical mixing. GODAS reanalysis needs improvement to make it more useful for study of climate variability and for creating ocean initial conditions for prediction.     

南印度洋中尺度涡统计特征及三维合成结构研究

南印度洋是海洋中尺度涡的多发区域。本文利用卫星高度计资料及Argo浮标资料,对南印度洋（10°~35°S, 50°~120°E）区域中尺度涡的分布、表观特征等进行了统计分析,采用合成方法,构建了该区域中尺度涡的三维温盐结构。结果表明,涡旋频率呈明显的纬向带状分布,在18°~30°S存在一个明显的涡旋频率带状高值区;涡旋半径具有由南至北逐渐增大的趋势;长周期涡旋在其生命周期内,半径、涡动能、涡能量密度、涡度等性质均经历了先增大而后减小的过程;涡旋以西向运动为主,在经向上移动距离较小,长周期气旋（反气旋）涡具有明显的偏向极地（赤道）移动的倾向;涡旋平均移动速度为5.9 cm/s,速度大小大致沿纬向呈带状分布。在混合层以下,气旋涡（反气旋涡）内部分别呈现明显的温度负（正）异常,且分别存在两个位温负（正）异常的冷（暖）核结构;气旋涡（反气旋涡）整体上呈现"正-负"（"负-正"）上下层相反的盐度异常结构。中尺度涡对温盐的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。     

Influence of ridges on hydrographic parameters in the Southwest Indian Ocean

The objective of the paper is to use the data collected along two meridional sections (45° E and 57°30′ E) during the austral summer (January–March) 2004 to understand the influence of seabed topography across the Madagascar and Southwest Indian Ridges on hydrographic parameters. The study was supplemented by World Ocean Circulation Experiment (WOCE) Conductivity-Temperature-Depth data collected during February–March 1996 along 30° E, as well as Levitus climatology. A southward shift of 2° latitude (between 45° E and 57°30′ E) was recorded for the two predominant frontal structures, i.e., the Agulhas Return Front and Southern Subtropical Front, which is attributed to the influence of seabed topography on hydrographic parameters. No significant spatial variation of these fronts was noted between the 30° E and 45° E meridional sections. Between latitudes 31° S and 42° S, the temperature and salinity structures show deepening over the ridges. The Antarctic Circumpolar Current core was detected between 40°15′ S and 43° S.     

A Reconstruction of Observed Profiles in the Sea East of Japan Using Vertical Coupled Temperature-Salinity EOF Modes

It is important to estimate hard-to-observe parameters in the ocean interior from easy-to-observe parameters. This study therefore demostrates a reconstruction of observed temperature and salinity profiles of the sea east of Japan (30°≈40°N, 140°≈150°E). The reconstruction was done by estimating suboptimal state from several values of the observed profiles and/or sea surface dynamic height (SDH) calculated from the profiles. The estimation used a variational method with vertical coupled temperature-salinity empirical orthogonal function (EOF) modes. Profiles of temperature and salinity in the subtropical region are effectively reconstructed from in situ temperature profile data, or sea surface temperature (SST) and SDH. For example, the analyzed temperature field from SST and SDH has an accuracy to within 1°C in the subtropical region. Salinity in the sea north of Kuroshio, however, is difficult to estimate because of its complex variability which is less correlated with temperature than in the subtropical region. Sea surface salinity is useful to estimate the subsurface structure. We also show the possibility that the estimation is improved by considering nonlinearity in the equation calculating SDH from temperature and salinity analysis values in order to examine the misfit between analysis and observation. Analysis using TOPEX/POSEIDON altimetry data instead of SDH was also performed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.