台湾海峡地区地面风场数值试验和数值模拟

利用修改的一层原始方程模式(Danard模式),对台湾海峡地区地面风场进行了数值试验和数值模拟。首先在一些理想情况下,研究了地面气压场、地形、摩擦和加热对地面风场的影响。指出:地面气压场决定了地面风场的基本分布;摩擦对海陆风速差异有重要作用;地形作用表现为弱的分流和阻流作用,加热作用使风场趋于紊乱。并在东北气流控制下的实际风场进行了数值模拟,效果良好。     

台湾岛以东涡旋及东海黑潮的变化特征

台湾岛以东海域是黑潮变异最为强烈的区域之一,副热带逆流(STCC)区产生的大量涡旋西传至此,对台湾以东的黑潮流径和流量产生较大影响。但是受观测资料限制,目前对这些涡旋的垂向结构尚不清楚。利用ARGO剖面浮标资料并结合卫星高度计资料,对台湾岛以东的涡旋垂向结构及其运动特征进行了详细的分析。通过分析表明,这些涡旋垂向尺度可以深达2 000 m,水平尺度约200 km,其表层切向速度可以达60 cm/s,与黑潮流速相当,而在1 000 m层上的平均切向流速还可达8 cm/s左右。根据高度计资料分析,这些涡旋是源自STCC区的Rossby波西传结果,其Rossby变形半径为43 km,其相速度约4.2 cm/s。另外,根据浮标观测表明,1 000 m层上东海黑潮按照流速可明显分成3个区段。     

北印度洋的经向热输送与热收支的季节与年际变化

探讨赤道以北印度洋的热量收支及变化机制。根据积分10年(1987～1996)的全球海洋模式(MOM 2 )资料,利用积分形式的热量平衡方程,系统地研究了北印度洋的经向热输送和热量收支的季节与年际变化。主要结论为:在季节尺度上,越赤道的经向热输送和赤道以北印度洋热含量变化有年循环特征,而海面净热通量呈现半年周期变化特点;在年际尺度上,热含量的变化主要由经向热输送的变化引起,其它项的影响较小;经向热输送集中在上5 0 0m ,尤其在15 0m以上;在总的经向热输送中,经向翻转环流的贡献起主要作用,涡动项的贡献比较小;某一纬度上经向热输送异常以及此纬度以北印度洋总的海面净热通量异常与此纬度上纬向积分的纬向风应力异常有很好的相关关系;还分析了10°N阿拉伯海和10°N孟加拉湾的经向热输送与越赤道的经向热输送的关系,以及海面净热通量各分量的变化特点。     

太平洋北赤道流区上层海洋季节内振荡及斜压稳定性

根据全球高分辨率的海洋环流模式 (POCM)的数值模拟结果 ,发现北赤道流区上层海洋流的季节内变化是以准 60天振荡为主 ,该准 60天振荡的振幅有年际变化。利用 2 .5层海洋模式 ,确定了NEC区纬向Rossby波解的频散关系。该关系表明 :北赤道流区行星波和波长小于 5 70km的Rossby波都为稳定波 ;波长小于 2 0 0 0km ,大于 5 70km的Rossby为不稳定波 ;最不稳定波的相速度和波长分别为 - 0 .1 45m·s- 1 和 785km。斜压不稳定是北赤道流区上层海洋准 60天振荡的主要形成机制     

热带太平洋海平面高度年变化与季节内变化特征

利用小波分析方法 ,对热带太平洋 ( 30°S— 30°N ,1 30°E— 80°W ) 1 992年 1 0月 3日—1 996年 1 0月 9日期间的海平面高度资料从振荡周期、强度和传播等方面进行了全面分析。研究结果表明 ,海平面高度存在明显的年变化、5 8— 1 39天振荡和 2 9— 35天振荡。其中年变化主要存在于 0°— 1 5°N、1 35°E— 95°W ,传播不明显。 5 8- 1 39天振荡主要位于以 2 0°N和 2 0°S为中心的两个副热带区域中 (范围约为 1 6°N— 30°N、1 30°E— 1 5 0°W和 1 7°S— 30°S、1 5 0°E—1 5 0°W) ,它们向西传播 ,传播速度随纬度增高而变慢 ,在 2 0°N传播速度约为 1 0cm/s,波长约为80 0km。 90天左右的振荡具有年变化且与ElNi no事件有很好的对应关系。 2 9— 35天振荡主要存在于中东太平洋以 5°N和 5°S为中心的带状区域中 ,经度范围约为 1 60°W— 1 0 5°W和1 70°W— 1 40°W ,传播不明显。年变化、5 8— 1 39天和 2 9— 35天振荡方差占总方差的百分比分别约为 :2 0 %— 40 %、1 0 %和 1 %— 2 %。     

海洋大气边界层风场的非线性动力诊断模式的数值试验

本文介绍利用所提出的边界层风场的非线性动力诊断模式,作风场“MOD”预报的方法.根椐对1985年4月至10月北太平洋洋面风场“MOD”预报的试验,说明此模式优于线性动力诊断模式.     

The Role of the Halted Baroclinic Mode at the Central Equatorial Pacific in El Nino Event

The role of halted "baroclinic modes" in the central equatorial Pacific is analyzed. It is found that dominant anomaly signals corresponding to "baroclinic modes" occur in the upper layer of the equatorial Pacific, in a two-and-a-half layer oceanic model, in assimilated results of a simple OGCM and in the ADCP observation of TAO. A second "baroclinic mode" is halted in the central equatorial Pacific corresponding to a positive SST anomaly while the first "baroclinic mode" propagates eastwards in the eastern equatorial Pacific. The role of the halted second "baroclinic mode" in the central equatorial Pacific is explained by a staged ocean-atmosphere interaction mechanism in the formation of El Nino: the westerly bursts in boreal winter over the western equatorial Pacific generate the halted second "baroclinic mode" in the central equatorial Pacific, leading to the increase of heat content and temperature in the upper layer of the central Pacific which induces the shift of convection from over the western equatorial Pacific to the central equatorial Pacific; another wider, westerly anomaly burst is induced over the western region of convection above the central equatorial Pacific and the westerly anomaly burst generates the first "baroclinic mode" propagating to the eastern equatorial Pacific, resulting in a warm event in the eastern equatorial Pacific. The mechanism presented in this paper reveals that the central equatorial Pacific is a key region in detecting the possibility of ENSO and, by analyzing TAO observation data of ocean currents and temperature in the central equatorial Pacific, in predicting the coming of an El Nino several months ahead.     

海洋气象导航试验和应用

一、概述航行于大洋上的船舶不免要遇到狂风巨浪或冰、雾等恶劣的海洋水文气象情况,从而招致货损、船损甚至发生海难事故。多少年来,人们总想方设法趋利避害,减少船舶航行过程中的船体、货物损失,利用有利的水文气象条件促进海上运输,以期达到在确保安全的前提下,减少航时,节约油耗,提高经济效益的目的。正是在这样的背景下,     

缓变风场驱动下正压环流中的多涡结构

利用正压涡度方程，研究了缓变风场驱动下水平尺度1000km平底方形海盆中海洋环流的响应。结果表明，缓变风场驱动下海洋环流的响应是多涡型的，线性情形下多涡结构表现为共振受迫Rossby波；非线性情形下受迫Rossby波被扭曲，多涡结构是由受迫Rossby波和次海盆尺度的惯性再循环共同构成。无论是稳定风场还是缓变风场，非线性作用越强，环流越趋于不稳定；非线性作用强且水平耗散作用弱时，非线性不稳定过程可能完全掩盖了变化的风旋度向海盆涡度输人的影响，此时风的变化对环流型式不再重要。