孟加拉湾南部冷池的极端事件及其机理初析

本研究利用多源卫星遥感数据对比分析了2018年和2015年孟加拉湾南部冷池的极端异常事件。孟加拉湾南部冷池早期出现在5月，8月和 9月强度达到最大，10月开始减弱，随后逐渐消失。数据显示2018年和2015年冷池海表温度距平值分别为-0.55 ℃和0.43 ℃，是1993—2018年26 年中冷池降温最强和最弱的年份。2018年孟加拉湾南部冷池风应力距平值为0.02 N/m2，而2015年距平值为-0.01 N/m2。2018年Ekman抽吸速度距平在冷池区域为正，2015年为负。经混合层热收支计算得到，造成冷池产生的主要原因是平流效应，且2018年与2015年的夏季（6—8月）降温平流项分别占49.2%和80.7%。冷池极端事件主要发生在6月，2018年6月冷池降温是2015年的2.76倍，并且海表净热通量项和平流项的异常对冷池极端事件的产生起了重要作用。     

台湾浅滩阻塞作用的初步研究

位于台湾岛西南横跨海峡的台湾浅滩处的水深不足20m(图1),它对于平均水深50m的台湾海峡中的流动有明显的阻塞作用.为了了解台湾暖流在浅滩附近的变化,我们有必要对浅滩阻塞的动力学机制进行深入研究.     

西南印度洋龙方斤热液区羽流信号的检测与通量估算

热液流体在物理化学特征方面与周围海水存在较大差异,探测温度异常和浊度异常是寻找热液羽状流信号的重要手段。本文采用“大洋一号”科考船第20航次的拖曳CTD数据和浊度数据,以及21航次的定点CTD数据,研究了西南印度洋龙方斤热液区的温度异常和浊度异常现象。研究表明热液区中性浮力层在水深2 550~2 650 m间,厚度约为100 m,温度异常达0.01 ℃;水深 2 750~2 800 m间亦有温度异常,最大可达0.08 ℃;温度异常水深处存在相应的浊度异常。深层背景海水位温和位密间存在简单线性关系。此外,经初步估计,热液活动区初始浮力通量为8.78×10^-4 m⁴/s³;通过中性浮力层估算热液热通量,约为130±43 MW。     

地球系统模式FIO-ESM v2.0对北太平洋年代际气候变化的模拟评估

数值模拟方法在研究长时间的气候变化上扮演着重要角色。一直以来,数值模式模拟年代际气候变化如太平洋年代际震荡（PDO）的位相转换存在巨大挑战。本文利用自然资源部第一海洋研究所研发的地球系统模式（First Institute of Oceanography-Earth System Model Version 2,FIO-ESM v2.0）145年（1870–2014年）历史气候模拟试验结果,结合再分析资料和另外两个地球系统模式结果,分析评估了该模式对太平洋年代际振荡的模拟能力。研究发现,FIO-ESM v2.0能够再现历史时期PDO的空间模态分布特征,其PDO指数具有10～30年的周期变化特征,同时于1960年以后能刻画出与再分析数据结果相近的PDO位相转变特征。研究表明,FIO-ESM v2.0能够较为准确地模拟出PDO的位相转变特征。另外,本文还评估了该模式对大气环流模态的模拟能力及其与PDO之间的关系,以及该模式模拟PDO的可能机制。该模式的PDO与大气环流的阿留申低压模态相关。进一步的分析表明,平流作用和热通量是关键年代际海域海温异常振幅的主要因素,而罗斯贝波西传时间则可能是影...     

台湾岛西南部一个暖涡的跨海盆粒子输运

台湾岛西南部是暖涡产生的源地之一, 以往的研究集中于讨论暖涡本身的运动特征和规律, 如暖涡的半径、产生位置、寿命、移动路径等, 暖涡生成机制也引发了深入的研究和探讨, 但关于该地区暖涡导致的物质输运, 仅有少量的观测且结果较为离散。文章通过AVISO(Archiving Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic Data)卫星高度计的地转流场、海表高度异常数据以及区域海洋环流模式(ROMS)结果, 得到一个暖涡从2003年秋季至2004年春季的生消过程, 并在涡旋内10m、50m、100m层各放入10000个示踪粒子, 追踪它们的运动轨迹, 从而讨论暖涡的跨海盆粒子输运特征。该暖涡的寿命为121d, 平均半径50.4km, 移动路程1437.5km, 平均移动速度 13.5cm·s^-1。研究表明, 该暖涡具有较好的物质保守性, 可以将大部分的粒子裹挟在涡旋内部并携带着沿1000~2000m等深线向西南方向运动, 在该暖涡的消亡阶段, 由于地形的阻隔以及与流的相互作用, 涡的不稳定性和形变增加, 大量的粒子被甩出涡旋, 最后仅有18.6%~35.6%粒子随暖涡运动至海南岛南部。尽管这个比例并不大, 但涡致输运的积累作用不容小觑。示踪粒子的数目与位涡具有较好的相关性, 相关系数为0.63, 暖涡内的物质被位涡线裹挟着前行。示踪粒子在暖涡内呈螺旋状下沉, 大部分粒子在释放后的5d内基本在起始的深度上下浮沉, 仅有3.9%的粒子沉降至15m以下。在10m、50m和100m层释放的粒子平均深度最大值分别为48.7m、88.7m和130.6m。     

南海土台风和非局地台风的对比研究

利用1951—2012年日本气象厅(JMA)热带气旋(TC)最佳路径资料,分析了影响南海的土台风和非局地台风62 a间的时空分布特征,比较了二者在时空分布上的差异性,得到以下主要结果:土台风源地位置与热带季风性气候有关,夏季风时主要在15°N以北,冬季风时向15°N以南移动;土台风与非局地台风相比,活动范围更广,但强度比后者弱;土台风在南海的强度发展过程呈对称曲线形式,非局地台风则是一条递减曲线;土台风和非局地台风的登陆位置都具有季风期规律,夏季风时登陆的TC比冬季风时登陆的多得多,同纬度的非局地台风比土台风移动速度大。     

基于地球系统模式FIO-ESM v2.0对1850~2014年大西洋经向翻转环流变化的研究

大西洋经向翻转环流(Atlantic meridional overturning circulation,AMOC)作为全球大洋的极向热量输送带,对大西洋附近区域的天气及全球气候变化都存在至关重要的影响。采用自然资源部第一海洋研究所研发的地球系统模式FIO-ESM v2.0(First Institute of Oceanography-earth system model version 2.0)分析了1850~2014年AMOC的空间分布特征及时间变化规律,并进一步讨论造成该变化的可能因素。研究结果表明:1850~2014年AMOC最大值出现在40°N、1 000 m深度附近,其时间序列总体呈现-0.079 1×10⁶ m³/(s·a)的减弱趋势,该期间伴随着Labrador、Irminger海域冬季混合层深度的变浅。通过将模式计算的AMOC强度与RAPID (rapid climate change programme)和OSNAP (overturning in the subpolar North Atlantic program)观测资料进行对比,结合模式间并行比较结果显示该模式能较好地再现观测数据期间的AMOC变化规律。FIO-ESM v2.0模式模拟的AMOC具有55 a左右的年代际周期,Labrador、Irminger海域冬季混合层深度变化揭示的对流变化以及Labrador、GIN海域表层海水密度变化造成的海水下沉对AMOC强度的周期性振荡贡献较明显,其周期性变化与海表盐度(sea surface salinity,SSS)、海表温度(sea surface temperature,SST)、蒸发与降水的差值、北大西洋涛动(North Atlantic oscillation,NAO)等要素的变化密切相关。     

2016年苏北近海风场和波浪场多时间尺度变化的数值模拟研究

利用高分辨率的大气和波浪数值模式,模拟了2016年苏北近海的风场和波浪场,并与卫星高度计资料、散射计风场、再分析资料以及实测浮标资料进行了比较,验证了模式的准确性。基于这套模式结果,系统地分析了江苏近海的风场和波浪场的多时间尺度变化:季节变化、日变化以及季节内变化(台风、寒潮)。分析结果表明:苏北近海海域的风速、有效波高和涌浪在冬季和秋季较大、春季和夏季较小;冬季盛行西北风,常浪向为西北向,夏季盛行东南风,常浪向为东南向。风场和波浪场还具有显著的日变化特征,且日变化存在季节变化规律,离岸越近海域日变化特征越明显。同时,江苏近海还会经历季节内尺度的强天气过程的影响,比如台风和寒潮。     

南大洋环流动力学研究动态

本文基于南大洋环流研究最新资料，从资料来源、动力模式以及有待解决的问题几个方面较详细地阐述南大洋环流动力学研究动态。     

南大洋环流动力学研究动态

本文基于南大洋环流研究最新资料，从资料来源、动力模式以及有待解决的问题几个方面较详细地阐述南大洋环流动力学研究动态。