北太平洋热通量场的时空变化特征及其与大气环流的关系

利用ＣＯＡＤＳ资料，首先计算了１９４９－１９７９年逐月北太平洋洋面的潜热通量与感热通量之和，并进行ＥＯＦ分解，然后分析它们的时空变化特征。结果表明：１、在北太平洋，季平均热通值的季节变化具有两种形式，而且主要决定于风速值的季节变化，尤以东亚季风的效应为最明显。２、暖池区全年平均的多年月平均热通量及其标准差都居北太平洋诸洋流区之首。３、北太平洋异常热通量场具有最重要的两种类型。１月异常热通量主要类型     

北太平洋冬季SST、风场及环流对淡水强迫的响应

通过海气耦合模式CCSM3(The Community Climate System Model version 3),研究在北大西洋高纬度淡水强迫下,北太平洋冬季的海表温度SST、风场及流场的响应及其区域性差异。结果表明:淡水的注入使北太平洋整体变冷,但有部分区域异常增暖;在太平洋东部赤道两侧,SST的变化出现北负南正的偶极子型分布。阿留申低压北移的同时中纬度西风减弱,热带附近东北信风增强。黑潮和南赤道流减弱,北太平洋副热带逆流和北赤道流增强,日本海被南向流控制。风场及流场的改变共同导致了北太平洋SST异常出现复杂的空间差异:北太平洋中高纬度SST的降温主要由大气过程决定,海洋动力过程主要影响黑潮、日本海及副热带逆流区域的SST,太平洋热带地区SST异常由大气与海洋共同主导。     

长江中下游冷夏与海气相互作用

本文应用１９５２～１９８７年长江中下游地区７～８月气温资料，在划分冷夏年的基础上，研究了长江中下游夏季温度变化同北太平洋ＳＳＴＡ和热带ＯＬＲ异常的关系．进而分析了在埃尔尼诺事件当年和次年长江中下游夏季温度距平的差异性．结果表明在埃尔尼诺事件当年，长江中下游夏季温度明显偏低，它同赤道东太平洋正ＳＳＴＡ、赤道中太平洋ＯＬＲ负异常以及西太平洋副热带海域负ＳＳＴＡ、印尼附近ＯＬＲ正异常相联系，即同热带太平洋Ｗａｌｋｅｒ环流异常减弱相对应．     

北太平洋风场特点

本文根据 1950～1995年共46a的北太平洋气象船舶报资料，按 5°＊5°网格统计的逐月平均气压、风向频率、平均风速、≥6级和≥8级大风频率等要素进行绘图分析，阐明了北太平洋气压场、风场特点及其变化规律。     

北太平洋风场变化对东亚陆架海SST的影响

太平洋内部的气候变化与东亚陆架海海洋环境变化密切相关.本文利用OAflux资料、NCEP再分析资料,分析北太平洋内部风场的时空变化特征,将其距平场序列与东亚陆架海SSTA序列进行相关性分析,找出对东亚陆架海SST影响显著的风场关键区.结果表明:东亚陆架海SST距平序列与PDO指数同期相关系数接近于0,说明北太平洋内部异常信号只能通过斜压Rossby波调整影响东亚陆架海SST,不存在正压调整过程;北太平洋风场“关键区A、B”对东亚陆架海SST的变化影响最显著,且1958-2010年,2个风场“关键区”风速异常增强,分别被风应力旋度偶极子、异常负风应力旋度场控制,异常信号从中东太平洋传递到东亚陆架海,导致该海区SST明显升高,尤其是黑潮海域;“关键区A、B”风场异常信号分别超前东亚陆架海SST变化4a (7a)、4a时呈显著正相关,该时间基本与斜压Rossby波从大洋中东部传递到西部或副热带环流对风场变化通过斜压Rossby波进行调整所需的时间一致.     

北太平洋涛动与El Nino的关系及其年代际变化

基于HadISST海表温度和NCEP/NCAR的海平面气压等再分析资料,研究了北太平洋海平面气压主模态与El Nio的关系。结果发现:阿留申低压模态是对El Nio事件的同期响应,而北太平洋涛动模态可以诱导热带太平洋产生类似中部型El Nio的海温异常,且具有提前4~12个月的预报意义。冬春季的北太平洋涛动处于正位相时,阿留申低压与夏威夷高压同时减弱,北太平洋背景风场减弱。夏威夷高压东南侧西南风异常减弱北太平洋东北信风,使加利福尼亚海区SST暖异常,在"风-蒸发-SST"机制的作用下,异常暖海温向热带太平洋传播,使赤道地区海温升高并产生西风异常,热带太平洋产生类似中部型El Nio的异常海温。El Nio类型的年代际变化可能受到北太平洋涛动的影响,当北太平洋涛动信号活跃时,中部型El Nio事件的发生频率大。     

热带太平洋海平面高度季节内振荡的空间分布特征

根据三年卫星高度计（ＴＯＰＥＸ／ＰＯＳＥＩＤＯＮ）资料和涡分辨率的海洋环流（ＰＯＰ）模式模拟计算的海平面高度资料,利用功率谱和最大熵谱的方法,揭示了热带太平洋海平面高度季节内振荡的空间分布特征。研究表明：准３０ｄ 周期的振荡集中出现在东太平洋（１６０°Ｗ 以东）赤道两侧,分别以５°Ｓ和５°Ｎ 为中心的纬向带状域中;准９０ｄ 振荡出现在分别以２０°Ｓ和２０°Ｎ为中心的南北二个纬向带状域中,北太平洋西部振荡最明显;准６０ｄ 振荡集中出现在分别以１０°Ｎ和１０°Ｓ为中心的带状海域中,北太平洋比南太平洋更明显,但比准９０ｄ 振荡信号弱;从ＴＯＰＥＸ资料分析还发现在赤道中太平洋（５°Ｎ～５°Ｓ,１７０°Ｗ～１２０°Ｗ）,准６０ｄ 振荡也较明显     

埃尔尼诺事件与“大尺度海陆风”假说

７０年代初，全球气候问题开始成为举世瞩目的大事，而且人们已逐渐认识到海洋在全球气候系统中的重要性。因此，海气相互作用对气候形成及演变作用的研究获得了巨大发展。如，７０年代末美国开始的“赤道东太平洋环流研究”（ＥＰＯＣＳ：１９７８年至今）、“太平洋赤道动力学”（ＰＥＱＵＡＤ）、“热带热量”（Ｔｒｏｐｉ－ｃａｌＨｅａｔ）、“第一次全球大气实验”（ＦＧＧＥ）以及现在还在进行的国际计划“热带海洋与全球大气”（ＴＯＧＡ；１９８５～１９９４）、“世界大洋环流实验”（ＷＯＣＥ：１９９０～２０００）和世界各国或…     

中韩合作南黄海第四纪地质对比研究之进展

中韩合作南黄海第四纪地质对比研究之进展ＰＲＯＧＲＥＳＳＯＦＳＩＮＯ－ＫＯＲＥＡＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹＧＥＯＬＯＧＩＣＣＯＲＲＥＬＡＴＩＯＮＳＴＵＤＹＯＦＴＨＥＳＯＵＴＨＹＥＬＬＯＷＳＥＡ黄海是典型的冰后期的边缘海，中韩两国共享南黄海陆架。黄海及其陆架对...     

长江中下游冷夏与海气相互作用

本文应用１９５２－１９８７年长江中下游地区７－８月气温资料，在划分冷夏年的基础上，研究了长江中下游夏季温度变化同北太平洋ＳＳＴＡ和热带ＯＬＲ异常的关系，进而分析了在埃尔尼诺事件当年和次年长江中下游夏季温度距平的差异性。结果表明在埃尔尼诺事件当年，长江中下游夏季温度明显偏低，它同赤道东太平洋正ＳＳＴＡ，赤道中太平洋ＯＬＲ负异常以及西太平洋副热带海域负ＳＳＴＡ，印尼附近ＯＬＲ正异常相联系，即同热带太平     

北太平洋风应力场变异规律及其与黑潮大弯曲和El—Nino的联系

利用COADS资料,计算北太平洋(包括赤道海区)1949—1979年海表面风应力,对其距平场进行矢量场的EOF分解,得到几个主要的距平风应力模态(EOF1—3)。分析了各自的时空分布特征,分析发现,风应力距平场的EOF1和EOF2模态分别对黑潮大弯曲和E1—Nino事件有重要影响,并讨论了其影响过程,为黑潮大弯曲预报的可能性提供了依据。     

北太平洋SST的时空分布特征及其与黑潮大弯曲和El—Nino的关系

用EOF分析方法对北太平洋及赤道太平洋地区1949～1979年31年海表面温度距平场进行分解,得到几个主要距平海温模态(EOF1～3),分析了EOF1～3的时空分布特征。得到海温距平场的EOF1和EOF2～3模态分别对E1—Nino事件和黑潮大弯曲有很显著的相关性,指出SST第三模态场对黑潮大弯曲的影响具有很好的持续性,持续时间为1～2年。最后讨论了相互的影响过程,为黑潮大弯曲和E1—Nino事件的预报的可能性提供了依据。     

西北太平洋热状况与夏季副高脊线变异

用1951～1986年亚洲太平洋地区500hpa月平均高度、西北太平洋月平均海表温度及夏季500hpa副高脊线位置资料,分析海温对夏季副高脊线年际变异的影响。得出结论:(1)1～8月海温距平EOF1～3场对夏季副高脊线变异具有明显影响的共有9个。(2)夏季各月副高脊线年际变化都具有明显的主周期。而且它们是由同期海温距平EOF2场所引起。(3)夏季各月副高脊线变异可能是由同期海温距平EOF2场的东西向“热成风效应”过程所致。     

西北太平洋海气界面热通量时空分布特征研究

基于第三版本HOAPs (Hamburg Ocean Atmosphere Parameters and Fluxes from Satellite Data)海表面温度、潜热通量、感热通量、海表面空气比湿以及海表面风场5个参量的18 a(1988～2005年)逐月平均资料,利用经验正交函数和奇异值分解方法分析了异常潜热和感热通量场在西北太平洋的时空分布特征及造成这种分布的主要影响因素.EOF的分析结果表明,异常潜热通量场主要体现为第一第二两个模态的变化,第一模态显示整个海域呈同相变化且在时间上呈准年周期变化,第二模态则描述了分别位于10°N,25°N和40°N的3个极值中心并伴随多年振荡,由因子载荷分布可知热带太平洋是第二模态的行为中心,因此该模态可能与ENSO事件相关.异常感热通量场则主要表现为第一模态的变化,在时间上呈准年周期变化并伴随有多年时间尺度的振荡.奇异值分解方法的分析结果表明异常海表面风场是异常潜热和感热通量场时空变化的重要影响因素.     

用TOPEX/POSEIDON高度计数据研究南极绕极流流域海面高度的低频变化

采用TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计 1 993年 1月— 2 0 0 0年 1 2月海面高度数据 ,研究包含了整个南极绕极流流系 (40°— 6 0°S)的海面高度低频变化。首先采用EOF分解方法获取南大洋时空分布的主要模态 ,前 3个EOF模态分别占总方差的 2 4 .8%、1 3 .8%和 1 0 .7%。然后采用EMD方法分别分析了各个EOF模态的时间系数曲线的组成成分 ,对南极绕极流海域的各种时间尺度变化给出了清晰的描述 ,对于不同尺度变化所占的比例得到了定量的结果。研究结果表明 ,EOF的各个模态不仅在形态上存在差异 ,而且具有相互独立的物理背景。EOF的第一模态主要体现了以太阳辐射冬夏差异形成的年周期变化 ,另一个显著的特征就是南极绕极流从 1 993— 2 0 0 0年海面的整体上升趋势。EOF的第二模态体现了陆地地形对南极绕极流的约束作用 ,同时也显示了ENSO过程对南极绕极流 ,特别是对南太平洋的海面高度变化的影响。EOF的第三模态则体现了南极绕极流对南大洋表面风场东西方向不均匀变化的响应。同时 ,本文的研究也证明了EOF与EMD方法联合使用对揭示大范围时空变化有重要的实际意义     

Four Decadal Ocean-Atmosphere Modes in the North Pacific Revealed by Various Analysis Methods

Various statistical methods (empirical orthogonal function (EOF), rotated EOF, singular value decomposition (SVD), principal oscillation pattern (POP), complex EOF (CEOF) and joint CEOF) were applied to low-pass filtered (>7 years) sea surface temperature (SST), subsurface temperature and 500 hPa geopotential height in order to reveal standing and propagating features of decadal variations in the North Pacific. Four decadal ocean-atmosphere covariant modes were found in this study. The first mode is the well-known ENSO-like mode associated with the “Pacific-North American” atmospheric pattern, showing SST variations reversed between the tropics and the extratropics. In the western tropical Pacific, subsurface temperature variations were found to be out of phase with the SST variations. The other three modes are related to the oceanic general circulation composed of the subtropical gyre, the Alaskan gyre and the subpolar gyre, respectively. The 1988/89 event in the northern North Pacific was found to be closely associated with the subtropical gyre mode, and the atmospheric pattern associated with this mode is the Arctic Oscillation. An upper ocean heat budget analysis suggests that the surface net heat flux and mean gyre advection are important to the Alaskan gyre mode. For the subpolar gyre mode, the mean gyre advection, local Ekman pumping and surface net heat flux play important roles. Possible air-sea interactions in the North Pacific are also discussed. The oceanic signals for these decadal modes occupy a thick layer in the North Pacific, so that accumulated heat content may in turn support long-term climate variations. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

热带西太平洋海表盐度的变化特征及其对淡水通量的响应

基于1980~2015年的全球简单海洋资料同化分析系统(SODA)、全球海气通量(OAFlux)和全球降水气候学计划(GPCP)等海洋、大气观测再分析资料,采用线性拟合、经验正交函数(EOF)分解、相关分析和波谱分析等数理统计方法,分析了热带西太平洋海表盐度(SSS)和淡水通量时空变化特征及其关系.结果表明,SSS与淡水通量的气候态及长期线性变化趋势有较好的空间对应关系,两者均有多种时间尺度的EOF模态,其年代际变化模态有较好的正相关关系,并与太平洋年代际振荡(PDO)有密切的滞后相关.分析表明,PDO可能通过影响Walker环流的变化来影响热带西太平洋的淡水通量分布,从而影响SSS的时空格局.     

印度洋大西洋上升流的长期变化及其与爱尔尼诺南方涛动的关系

用Ｘｉｅ和Ｈｓｉｅｈ从三十九年（１９５０－１９８８）Ｃｏａｄｓ月平均风应力资料算出的全球海洋Ｅｋｍａｎ层底垂直速度资料，分别对印度洋和大西洋的垂直速度场作ＥＯＦ分析。在３８４个模中集中讨论了前四个模，印度洋的四个模被发现均与Ｅｌｎｉｎｏ事件有关，模一与模二表现为Ｅｌｎｉｎｏ前后的剧降与剧升，（只是模二的位相较模一滞后半年）而模三与模四的位相与模一、二反相、时间振幅的曲线在Ｅｌｎｉｎｏ前达到正峰值，     

热带太平洋海表二氧化碳分压的时空变化特征及其与物理场间的联系

为研究赤道太平洋海表二氧化碳分压(pCO₂^sw)年际变化的机制,基于中科院海洋所宋金明研究团队于2021年发布的中国首套全球海表二氧化碳分压数据产品,使用相关性分析、经验正交函数(empirical orthogonal function, EOF)分析和奇异值分解(singular value decomposition, SVD)等方法,研究了2005～2019年赤道太平洋pCO₂^sw气候态分布及其去趋势后的年际异常的时空演变特征;结合pCO₂^sw与多种参数的相关性和厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)过程探讨了赤道中西太平洋pCO₂^sw年际异常中心形成的原因。研究结果显示,热带太平洋pCO₂^sw季节变化、年际异常及其EOF第一模态特征向量沿赤道均出现两个中心,其中一个在赤道中西太平洋日界线附近,另一个在赤道中东...     

Spatio-temporal variability in sea surface wind stress near and off the east coast of Korea

Sea surface wind stress variabilities near and off the east coast of Korea, are examined using 7 kinds of wind datasets from measurements at 2 coastal (land) stations and 2 ocean buoys,satellite scatterometer (QuikSCAT), and global reanalyzed products (ECMWF,NOGAPS,and NCEP/NCAR). Temporal variabilities are analyzed at 3 frequency bands; synoptic (2-20 d), intra-seasonal (20-90 d),and seasonal (>90 d).Synoptic and intra-seasonal