TOGA-COARE IOP期间赤道西太平洋海表壁垒层的研究

根据“向阳红五号”调查船于１９９２－１９９３年ＴＯＧＡ－ＣＯＡＱＲＥ（Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ ａｎｄ Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）强化观测期（ＩＯＰ）期间,在赤道西太平洋观测到的ＣＴＤ,海面气象等资料,计算了海表ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ（壁垒层）厚度。并对该海区壁垒层厚度的变化特征及机制作初步     

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     

“暖池”表层对大气局地强迫的响应特征

利用湍流动能垂直混合模式和ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ加强观测期的观测资料,对“暖池”上混合层的垂直混合过程进行数值试验和数值模拟,分析表层温度、盐度的变化特征。结果表明：ＴＫＥ模式可以较好地模拟混层,尤其是表层温度、盐度对大气局地强迫的响应;太阳辐射是热源,感热、潜热通量等会造成“暖池”上混合层的温度降低,“暖池”对大气释放热量;降水有利于“淡水盖”形成和维持,从则使层结稳定,ＳＳＴ升高。但在气温低于海     

近期西太平洋暖池的某些特征

利用１９９１－１９９８年间的观测资料,对近期西太平洋暖池的某些特征及其变化进行了分分析。结果表明,暖池某些特征的变化非常明显,而且ＥＮＳＯ有极好的呼应。     

热带西太平洋水位的年陆变化与ENSO事件

根据美国ＴＯＧＡ水位中心所提供的１９７５－１９８８年水位月平均资料，分析，讨论了热带西太平洋水位的年际变化特征，特别是与ＥＮＳＯ事件有关的低水位现象，此外，还重点叙述了１９８６－１９８７年ＥＮＳＯ事件中水位沿经向和赤道剖的变化，以及此有关的赤道流系的变化。文中还定性地计论了赤道开尔文波沿赤道剖面的传播特性。     

O_2~(·-)损伤过氧化氢酶过程中辅基Fe(Ⅲ)的ESR波谱

在体外Ｏ·－２损伤ＣＡＴ的过程中,对ＣＡＴ辅基Ｆｅ（Ⅲ）的ＥＳＲ波谱进行了分析研究。发现：辅基Ｆｅ（Ⅲ）的ＥＳＲ谱线特征有显著改变,如：ｇ因子、ΔＨｐｐ及线型等均有显著变化。说明：辅基Ｆｅ（Ⅲ）的微观环境发生了变化,提示：这些变化可能是Ｏ·－２造成ＣＡＴ活性改变的主要分子机制。     

热带西太平洋海－气热量通量研究──Ⅲ．冬季天气过程海－气热量交换的特征

根据执行ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ研究计划在热带西太平洋进行考察的结果，对调查海区海－气界面热量交换进行了分析。结果表明：冬季在热带扰动的影响下，调查海区海－气热量交换非常强烈，在风速较小、天气情况良好的情况下，调查海区海水得到的热量远大于失去的热量，调查海区海水对大气加热的变化与表层海水温度的变化并不一致，热带太平洋信风的加强对暖池的建立似乎是至关重要的。     

1991年冬季菲律宾以东海流特征和盐度结构

本文根据１９９１年１１月１５日～１２月２０日中国世界大洋环流实验（简称ＣＷＯＣＥ）首航ＡＤＣＰ测流资料并结合日本气象厅的ＡＣＭ次表层测流资料（１９９２年１月２０日～２月１５日），描述了菲律宾以东的海流特征。同时应用该航次ＣＴＰ资料计算了各观测断面的地转流流量，并用盐度跟踪讨论了北赤道逆流（ＮＥＣＣ）、黑潮和棉兰老海流的水源。计算和分析表明，本航次期间有３个强流区，即黑潮源头区、棉兰老沿岸区和北赤道逆流区。此外，本航次本区海流特征与１９８６／１９８７ＥＮＳＯ事件同期的海流特征基本相同。     

热带西太平洋海—气热量通量研究：Ⅲ.冬季天气过程海—气热量交换的特征

根据执行ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ研究计划在热带西太平洋进行考察的结果，对调查海区海－气界面热量交换进行了分析。结果表明：冬季在热带扰动的影响下，调查海区海－气热量交换非常强烈；在风速较小、天气情况良好的情况下，调查海区海水得到的热量远大于失去的热量，调查海区海水对大气加热的变化与表层海水温度的变化并不一致；热带太平洋信风的加强对暖池的建立似乎是至关重要的。     

厄尔尼诺现象与赤道西太平洋,印度洋,黑潮之间海温变化的相互关系分析

文中采用美国ＣＯＤＡＳ和国家气候中心出版的每月海温资料，对按国家气候中心出版的月监测公报所划分的赤道海区Ｃ区（０－１０°Ｓ，１８０－９０°Ｗ），Ｗ区（０－１０°Ｎ，１８０－１４０°Ｅ）和Ｂ区（０－１０°Ｎ，５０－１５０°Ｅ），以及西太平洋黑流区Ａ区（２５－３０°Ｎ，１３０－１４０°Ｅ；３０－３５°Ｎ，１４０－１５０°Ｅ）裼 海温变化作了互相关分析，海区间互相滞后相关系数、交叉凝聚谱计算表明：Ｃ区与     

赤道西太平洋海-气通量和天气变化的初步分析

本文对1985—1987年中国科学院“实验3”号考察船三个航次的赤道西太平洋考察资料的分析表明,海洋输向大气的热通量随季节变化不明显,各通量总的分布是西高东低。在1986—1987年厄尔尼诺影响下,海表水温较常年偏高,天气变化较历史上的厄尔尼诺年显著。     

赤道西太平洋暖池形成原因探讨

通过大洋赤道海域SST场差异及其原因分析,提出赤道大西洋、西印度洋及东太平洋表层水温低的可能原因。较详细地讨论了西太平洋暖池形成原因,这是由于西太暖池决定了Walker环流的产生,而Walker环流的移动和演变同样会对暖池区变化产生重要影响。     

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。     

印尼海道的两度关闭与西太平洋暖池的形成和兴衰

世界海洋表层水温最高的西太平洋暖池,是全球驱动大气环流的最大热源之一,也是全球热盐环流传输带的热源。新生代晚期印尼海道的关闭是暖池得以形成的基本条件。在印尼海道区划出了对印度尼西亚穿越流起阻挡作用的5道屏障,分析了5道屏障的形成过程和年代,据此提出了印尼海道两度关闭的模式。板块运动导致印尼海道关闭,有利于暖池发展,同时也存在不利的负面影响,本区构造运动对暖池的演变具有特有的双向复合控制作用;由此出发勾勒了近1000多万年来西太平洋暖池的形成和兴衰史：11～9MaBP为原始暖池形成期,9～6MaBP为暖池演化的第一衰退期,6MaBP以来为现代暖池的孕育和发展期,其间在1～0.2MaBP穿插着暖池演化的第二衰退期。上述暖池兴衰史的演化模式,得到了暖池区ODP1143站浮游有孔虫组合所反映的古海水温跃层深度的验证。     

A thermal centroid or a mass centroid?

This study reveals the physical backgrounds of the geometric centroid and the thermal centroid of the Western Pacific Warm Pool (WPWP) and points out their differences. The geometric centroid (actually a very close approximation to the mass centroid) anomaly of the surface WPWP correlates more closely with the Niño-3 region sea surface temperature anomaly (Niño-3 SSTA, an important indicator of El Niño/La Niña events) than the surface thermal centroid. Taking the WPWP depth (or heat storage) into account, the “real” mass or thermal centroid of the WPWP might correlate better with the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) signals.     

西太平洋暖池研究综述

西太平洋暖池（Western Pacific Warm Pool）是全球海温最高的海域,汇聚了巨大的热能,在地球气候系统中具有非常重要的作用。本文综述了近30年来有关西太平洋暖池的研究进展,包括西太平洋暖池的维持机制、在不同时间尺度西太平洋暖池的变异特征和物理机制,以及西太平洋暖池的观测和数值模拟等领域的研究进展。西太平洋暖池的维持是现有地形下大气过程和海洋过程相互作用导致的,在季节内到世纪尺度均存在很强的变化。其中：季节内变化的驱动机制主要包括与大气季节内振荡(Madden Julian Oscillation)相关的对流和海表面热通量变化,以及海洋波动等海洋动力过程;季节变化主要是太阳辐射的季节变化导致;在年际尺度上,西太平洋暖池作为El Ni?o-Southern Oscillation的一部分而振荡具有显著年际变化;太平洋代际振荡（Pacific Decadal Oscillation）和大西洋代际振荡（Atlantic Multi-decadal Oscillation）驱动着西太平洋暖池的年代际变化;世纪尺度的变化显示全球变暖背景下西太平洋暖池存在扩张趋势。人类对西太平洋暖池的系统观测始于海洋观测卫星的使用,随后历经WCRP/TOGA、TAO/TRITON、TOGA-COARE、WOCE、Argo、SPICE、NPOCE等多个观测计划,极大促进了西太平洋暖池的研究。但截止到第五次耦合模式比对计划（Coupled Model Intercomparison Project 5）,多数气候模式仍未能克服热带模拟偏差,对西太平洋暖池的模拟效果较差,表明在西太平洋暖池动力学的理解和模拟方面仍有较大进步空间。     

西太平洋暖池纬向变异及其对ENSO的影响

基于SODA再分析资料以及SST、JEDAC和TAO观测资料,利用加权平均法建立了具有良好代表性的暖池整体暖水的纬向运移指标序列,并利用Morlet小波变换等分析方法,研究了暖池的纬向变异特征及其对ENSO的影响。结果表明,暖池具有明显的年际(2—7年)和年代际(10—16年)纬向变异,并在1976年前后经历了一次由弱到强的气候跃变。暖池内部的暖水大致可以50m为界分为上、下两部分,其上半部分的纬向变异幅度非常大,而其下半部分的纬向变异幅度则相对较小。但两者具有很一致的年际、年代际变化趋势。暖池的年代际纬向变异对赤道中太平洋纬向风应力和纬向流有较好的响应,而且对赤道西太平洋上层热含量变化有较大影响。相关和合成分析表明,暖池的东扩、西缩对ENSO暖(El Nio)、冷(La Nia)事件的形成和发展具有直接的影响,而且暖池的异常东扩对El Nio有增强作用。     

西太平洋暖池热含量与南海夏季风强度的关系

为了进一步明确西太平洋暖池热含量对南海夏季风强度的影响,利用1948~2012年日本气象厅(japan meteorological agency,JMA)逐月的海温资料、Hadley中心的海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)资料以及NCEP/NCAR再分析资料,分析比较了南海夏季风强度与热带太平洋上层海洋热含量和SST的关系;探讨了海洋热含量影响南海夏季风强度的机制。结果表明:(1)相比于西太暖池SST,西太暖池上层海洋热含量是南海夏季风强度更好的预测因子;(2)前期冬春季的西太平洋暖池热含量与南海夏季风强度呈现显著的正相关,尤其在3月,二者相关系数最大;当暖池热含量偏高(低)时,西太平洋副热带高压偏弱(强),赤道印度洋出现异常反气旋(气旋),印度洋上空的Walker环流分支偏强(弱),南海越赤道气流增强(减弱),最终使得南海夏季风强度偏强(弱)。     

Heat budget of the western Pacific warm pool and the contribution of eddy heat transport diagnosed from HYCOM assimilation

Using the high-resolution Hybrid Coordinate Ocean Model and the Navy Coupled Ocean Data Assimilation Global 1/12° Analysis (GLBa0.08), and the Objectively Analyzed Air–Sea Fluxes and the International Satellite Climatology Cloud Project products, we investigated the seasonal and interannual evolutions of heat budget, including the pseudo-heat content change, the net air–sea heat flux and the eddy heat transport (EHT), based on the time-dependent heat budget analysis in the western Pacific warm pool (WPWP). The results show that the pseudo-heat content change has significant semi-annual variation, which peaks in April–May and September. There is strong positive feedback between EHT and the net air–sea heat flux. EHT is important in balancing the sea surface heat flux into the WPWP. The seasonal EHT variability is dominated by its meridional component. On the interannual time scale, the zonal and vertical components of EHT show comparable amplitudes with the meridional one. The observed net air–sea heat flux in the WPWP is highly correlated with EHT and the pseudo-heat content change on the interannual time scale. The net air–sea heat flux leads the pseudo-heat content change by about half a month and leads EHT by about one month. The variations of the air–sea heat flux and EHT are connected to the El Niño Southern Oscillation events: during the development of El Niño (La Niña) events, the warm pool expanded eastward (retreated westward), the net air–sea surface flux into the WPWP increased (decreased) and EHT enhanced (weakened) significantly.     

中更新世气候转型期西太平洋暖池的表层海水温度和氧同位素变化

通过对大洋钻探(ODP)第130航次807站A孔井深12.54～16.38m沉积物中浮游和底栖有孔虫的稳定同位素δ18 O以及浮游有孔虫壳体的Mg/Ca测试,揭示了中更新世气候转型期(800～1 000kaBP)西太平洋暖池表层海水温度和氧同位素的变化。研究发现,中更新世时期ODP 807站的表层海水温度在25.1～30.9℃之间浮动,平均为28.4℃,接近现代暖池区实测温度值,冰期/间冰期之间的温度差值在1.5～5℃左右,与晚第四纪时的温差相近;同时,表层海水温度和底栖有孔虫氧同位素呈现同步变化的趋势,没有明显的超前或滞后的相位关系,区别于前人在暖池区的研究结果。间冰期时,表层海水温度上升伴随着温跃层变深、盐度降低,与现代西太平洋暖池La Ni珘na状态类似;冰期时则类似于El Ni珘no状态。中更新世气候转型期,西太平洋暖池的表层海水温度、温跃层深度变化受低纬热带驱动影响,都显示出强烈的岁差周期(16.8ka),而底层水氧同位素更多受到高纬的影响。