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。     

热带太平洋次表层三维海温距平场的EOF分析

应用太平洋次表层海温距平资料构造了一个立体的西低东高的四级阶梯模型,使用EOF方法对此模型进行时空分解,重点讨论了分解结果与ENSO循环的关系,并对Nino 3距平指数进行试预报,结果表明,用 EOF分解的第一主分量代表暖池-厄尔尼诺(拉尼娜)模态,第二主分量代表次表层温度距平的东西运移模态,厄尔尼诺事件正是东西运移模态突变的结果.时滞相关分析估算,一次ENSO循环的平均周期约为41个月,厄尔尼诺、拉尼娜模态与温度距平的东西运移模态的位相差平均约为9.7个月.应用逐步回归方法得到超前Nino 3距平指数3、6和12个月的3个预报方程.预报结果表明,第一、第二时间系数对Nino 3距平指数均具有一定的预报价值,预报时效可达1 a左右.     

用统计模式预测2002年El Nino

根据对赤道太平洋22年次表层温度、流场及其诊断量的EOF分析，提取出三个对El Nino有预测意义的物理量，它们分别是赤道太平洋温度距平 EOF第二个特征量的时间系数、赤道太平洋纬向流距平EOF第二个特征量的时间系数和赤道太平洋温度垂直差分距平EOF第一个特征量的时间系数，其中超前于 ElNino的时间分别为1 年、8个月和4 个月，用该三个量，建立Nino3区海温距平回归预测方程，根据目前我们可以得到的截止到2001年12月的资料，对直到2002年4 月、8月和12月的Nino3区海温距平进行预测，根据计算结果和分析得出我们的预测结论：2002年 4～5月前后将有一次中等强度的 El Nino过程。     

用Geosat高度计数据观测黑潮流系的低频变化Ⅱ.季节及年际变化分析

本文利用由Geosat卫星高度计ERMT2-GDRs共2.3a数据得到的海面高度异常时间序列对黑潮流系的变化作进一步分析。季节平均的海面高度异常表明,黑潮延伸体与黑潮大弯曲之间有相互关联的变化关系。黑潮两侧相对水位差可以表示流量的相对变化特征,对7个断面相对流量分析得出黑潮延伸体及日本以南黑潮流量有较强的季节变化特征,吐噶喇海峡以东与台湾省东北黑潮流量年际变化具有相同相位,黑潮出现大弯曲时流量减少,而东海断面流量在大弯曲出现时增强,菲律宾以东黑潮流量在ENSO期间减弱,ENSO消失后增强,对50个时间序列的海面高度异常场进行了EOF分析,得到前三个EOF分量分别占总方差的25.3%、17.1%和13.7%,分别代表黑潮弯曲模态、ENSO模态及季节变化模态。季节变化特征在秋冬之交出现正异常最大,春夏之交出现负异常最大,这种变化规律与东亚季风有关。     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与El Nio的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果。赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布。根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在El Nino向LaNina转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,El Nino发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,El Nino达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nino3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nino3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nino3区的SST距平。     

黑潮延伸体区海平面异常和中尺度涡的时空特征分析

利用1993-2010年间的卫星高度计资料,用EOF方法及小波分析研究了黑潮延伸体区域的海平面异常和中尺度涡的时空变化特征.研究结果表明:海平面EOF第一模态是季节模态,与该海域风应力旋度第一模态类似,相关系数达0.65.EOF第二模态主要反映了黑潮南部次级环流的变化情况,显著性周期是8-10年.通过相关分析发现黑潮延伸体南部次级环流的年代际变化与PDO有关,同时它又与风应力旋度第二模态有关;该海域的海面高度受到北太平洋东部SSH信号西传的影响,信号的传播需要大约3-4年时间.EOF第三模态是黑潮弯曲模态.日本南部的气旋涡和反气旋涡可以表征黑潮弯曲的形成,而且弯曲强度和涡的持续时间、强度和位置有关.     

基于自组织映射的日本南部黑潮与黑潮延伸体的典型时空模态及其因果关系研究

过去的研究认为,黑潮延伸体的年代际振荡受来自其下游的太平洋年代际振荡（PDO）相关联的信号主导,但最近的观测表明这种调控机制在2017年9月之后不再成立。与此同时,黑潮延伸体的上游即日本南部黑潮正在发生一次大弯曲事件。利用26年（1993–2018年）的卫星高度计提供的海表高度距平数据和自组织映射（SOM）方法,本文研究了日本南部黑潮与黑潮延伸体的时空模态及其因果关系。结果表明,SOM能有效地提取两个海区的典型空间模态,且它们的演变轨迹表明当日本南部黑潮处于大弯曲（离岸型非大弯曲）路径时,黑潮延伸体趋于稳定（不稳定）态。基于SOM识别得到的海表面高度距平（SLA）特征区及特征时间模态,我们进一步利用一种最近发展的定量因果分析方法研究了两个流系之间的因果关系。研究发现,当黑潮大弯曲发生时,日本南部黑潮和黑潮延伸体之间存在双向因果,但因果关键区不同。前者对后者的影响集中在纪伊半岛东南侧及黑潮延伸体“两脊一槽”区域,而后者对前者的影响则集中在黑潮延伸体“两脊一槽”区域及黑潮再循环流区域。这说明黑潮大弯曲的发展对黑潮延伸体的稳定性有重要作用,同时黑潮延伸体通过调制南部再循环流影响日本南部黑潮的路径。不同的是,当离岸型非大弯曲路径发生时,只有从日本南部黑潮向黑潮延伸体的单向因果关系,且因果性主要集中在伊豆海脊及再循环流区域。这与该时期海表高度负异常沿日本南岸不断向位于下游的黑潮延伸体再循环流的传播有关,它使得黑潮延伸体变得不稳定。     

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。     

南海海面风、浪场时空变化特征及其关系分析

利用长时间序列的卫星观测数据,对南海海域的风、浪场时空分布及其相互关系进行了分析。结果显示,海面风距平场VEOF分解后得到的第一模态具有明显的季节变化,即季风特征,说明季风是影响整个南海风速的主要因素;第二模态具有较强的区域变化特征,是季风转换时期的距平场特征;第三模态反映的是海面风距平场受陆地地形影响所表现的分布特征。有效波高距平场EOF分解后得到的第一模态、第二模态与风距平场的前2个模态的空间分布较为相似,并且,风、浪距平场第一模态间的相关系数达0.76,均说明南海作为边缘海其波浪场与风场变化有很好的相关性。有效波高第三模态的分布与风场的第三模态相关性较弱,反映的是受海底地形影响所表现的分布特征。     

南海北部深水海域温度以及盐度的季节及年际变化特征

利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)再分析资料,分析了南海北部深水海域温度及盐度的季节和年际变化特征,讨论了季节及年际变化时间尺度上黑潮通过吕宋海峡对南海北部温、盐场的影响.资料分析表明:南海北部深水海域温、盐场存在明显的季节及年际变化特征.在气候平均态下,吕宋海峡处黑潮对南海北部温、盐场的影响主要存在于119°E以东;黑潮对南海的入侵程度在冬季最大,可影响到118°E附近;在秋季最小.吕宋海峡以西的温度水平梯度在秋季最弱,而盐度水平梯度则在夏季最弱.在吕宋海峡处黑潮形变的南侧,温、盐场年际变化信号最强.通过EOF(Empirical Othorgnal Function)分析,发现南海北部深水海域盐度和温度场第一模态的最大变率均分布在吕宋海峡处黑潮形变的南部,且均具有2～5 a的年际变化周期.另外,在年际变化时间尺度上,南海北部深水海域盐度场受黑潮形变的影响较大,在黑潮流量大的年份吕宋海峡处盐度值较低,在黑潮流量小的年份吕宋海峡处盐度值较高,而温度场则和Nino3.4指数呈明显的负相关变化.     

南海海温异常与ENSO的相关性

使用1958－1987COADS资料，应用复经验正交函数（CEOF）分析方法，分析南海海表面温度场（SST）和风场（u及v）。结果发现，南海海温异常基本独立于西太平洋，同时存在类似于ENSO事件的年际变化，ENSO发生前冬季南海有异常降温过程，之后有增暖事件发生。分析还表明，南海SST异常主要取决于经向风场的异常强迫。南海SST与ENSO事件的相关性实质上反映了季风异常对ENSO循环的影响。     

The PNA wavetrain and the sea surface temperature in the Northern Pacific

In this paper, the response of the atmospheric 3-5 year cycle to Northern Pacific SST is discussed, The results are as follows:1. From the simultaneous temporal correlations between the Equatorial Eastern Pacific SST, the westerly dirft area's SST and the Northern Pacific SST at all gridpoints, we find that there are three correlative regions in the Northern Pacific SST field, they are the westerly drift area, the Equatorial Eastern Pacific and the Alaska Bay , and their structures are very similar to the PNA pattern in the atmosphere The difference PTI between the Equatorial Eastern Pacific SST anomaly and the westerly drift area's SST anomaly can indicate the change of the PNA pattern of the Northern Pacific SST anomaly. It can represent SST change of 65 % areas over the Northern Pacific and can keep watch on El Nino and un-El Nino.2. Simultaneous temporal correlative field between PTI and filtered 500hPa (there is 3-5 year cycle only ) of the Northern Hemisphere presents clear PNA structure. The resp     

Temporal-spatial oceanic variation in relation with the three typical Kuroshio paths south of Japan

Empirical orthogonal function(EOF) analysis was applied to a 50-year long time series of monthly mean positions of the Kuroshio path south of Japan from a regional reanalysis. Three leading EOF modes characterize the contributions from three typical paths of the Kuroshio meander: the typical large meander path, the offshore nonlarge meander path, and the nearshore non-large meander path, respectively. Accordingly, the spatial variation characteristics of oceanic anomaly fields can be depicted by...     

黑潮弯曲时的北太平洋冬季海温异常对大气低频振荡的影响

利用中科院大气物理研究所开放实验室ＩＡＰ－ＡＧＣＭ（二层大气环流模式），针对黑潮弯曲时的北太平洋冬季表层海温（ＳＳＴ）异常进行八个月的数值积分试验。试验结果表明：黑潮弯曲时北太平洋冬季ＳＳＴ异常对大气低频振荡的影响具有明显的３０－６０ｄ振荡的特征；在北半球的３０－６０ｄ振荡，大部分地区为向西传播，在南半球则为向东传播；其经向传播较为复杂，在１２０°Ｅ剖面上以向南传播为主；热带地区受此ＳＳＴ异常的影响以西太平洋、印度洋大气加热场的３０－６０ｄ振荡为主要标志。     

Analysis of sea surface height variabilities in the Kuroshio Current region by using Geosat altimeter data

INTRODUCTIONBeing a current of high temperature and high salinity, the Kuroshio carries a large amount ofheat from low latitude tropical ocean to high latitude ocean, and plays an imPOrtant role in theheat balance in East Asia. The variability of the Kurosl,io can affect the climate of East Asia, aswell as the ocean environment and the fishery resources. A lot of studies showed that the variabilitiies of the Kuroshio were related to the global changes especially to the onset of ENSO.…     

钱塘江流域水资源对厄尔尼诺事件的响应

根据水资源对厄尔尼诺事件的响应，得出了钱塘江流域水资源的统计预报模式：（１）在春季型厄尔尼诺事件的当年和夏季型厄尔尼诺事件的次年，金华站年径流量的距平一般都大于零：（２）厄尔尼诺事件的结束时间若超过５月１日，那么次年金华站年径流量的距平一般都大于零；（３）厄尔尼诺事件的强度越大。对钱塘江流域水资源的影响也越大。这对该流域长期及超长期的水资源预报具有重要的指示作用。     

厄尔尼诺现象对广西海洋捕捞产量的影响

厄尔尼诺现象是一种对世界渔业有重要影响的气候事件,它的形成,使得海洋气候、水温、海流等因子也相应发生了不同的变化。本文对1980-2009年的Nino3.4区的海表温度(SST)和广西海洋捕捞产量的增长率进行了线性回归并经F检验分析,得出了它们在α=0.05的水平上回归效果显著的结论(F>Fα=0.05),且随着厄尔尼诺强度的增强、持续时间的增长,广西海洋捕捞产量的增长率也随之增大。因此,可将Nino3.4区的海表温度作为预测广西海洋捕捞产量的一个重要指标。     

The responses of CO_2 to El Nino and La Nina in different seasons along 22°-18°N line

1 INTRoDUcTIONThe study results from Nov. 1986 to Aug. 1990 in sea area (ll5"E - 165"E, 20"N -l0"S) during TOGA experiments, indicated that there were outstanding responses of differenceof partial pressure of CO, between sea and air (APCO,) and total dissolved concentrationof CO, (TCO,) to El Nino and La Nina in NW region of the Western Tropical Pacific,including the cruise lines from ll4ofy 22"N to l30"E, l8"N and that from l8"N to 8"N,along l30"E. The characteristics of dis…