海洋平流的季节变化对La Nia事件成熟位相锁定的作用

用一个中等复杂程度的热带海气耦合模式模拟LaNi na事件成熟位相锁定在年底左右的特征并研究其形成的机制。结果表明 ,模式能很好地模拟观测到的LaNi na事件成熟位相锁定在年底左右的特征。LaNi na事件成熟位相锁定在年底主要由海洋气候基本态引起。海洋垂直平均流是LaNi na事件成熟位相锁定在年底左右的最主要因子。由海洋气候基本态的季节变化所引起的冷平流的季节变化是LaNi na事件成熟位相锁定在年底的机制。在LaNi na事件期间 ,1～ 5月份 ,赤道中东太平洋地区的冷平流较弱 ,它不能平衡海气热量交换过程的影响 ,因而海洋表面温度增加。这一过程使海气耦合不稳定度减弱 ,从而使LaNi na事件衰减。 6～ 12月份 ,赤道中东太平洋地区的冷平流较强。海气热量交换过程的影响不能平衡较强冷平流的影响 ,因而海洋表面温度减小。这一过程使海气耦合不稳定度加强 ,从而使LaNi na事件发展。这样 ,LaNi na事件成熟位相容易出现在年底左右。     

On the Mechanism of the Locking of the El Nio Event Onset Phase to Boreal Spring

1. Introduction The observed facts show that the ENSO cycle has obvious phase-locking and oscillates irregularly (An and Wang, 2001; Kaplan et al., 1998). Based on Zibiak and Cane's (1987) model (hereafter, the Z-C model) and simple, coupled ocean-atmosph…     

ENSO事件中纬向异常流反向与东西侧边界反射的联系

建立一个中等复杂程度的海-气耦合模式研究东、西边界反射,纬向平流项-u′(δ)(T+T′)/(δ)x在ENSO循环位相转换中的作用及东、西边界反射与纬向异常流(u′) 符号改变的关系.结果得到:u′超前Nio3区SSTA位相转变的原因是东、西边界反射造成的.Sverdrup 平衡时所产生的地转流(ur)与东、西边界反射所产生的地转流(ur)的方向在大部分时间里是相反的,同时ur与风应力强迫之间大约有9个月的滞后时间(Kelvin波从180°E出发经东边界反射产生的Rossby波到达180°E时间).在模式ENSO事件消亡过程中的某一时刻以后,边界反射产生的调整过程变为主要过程,u′主要由ur来决定,这样就造成了u′的反向先于Nio区SSTA的反向.它实际上是海洋的调整过程与风应力强迫之间滞后关系的一种反映.敏感性数值试验表明,取消东边界反射,耦合模式能够模拟ENSO循环,但其周期比控制试验的周期短一年(3年).取消-u′(δ)(T+T′)/(δ)x,耦合模式能够模拟ENSO循环,但其周期比控制试验的周期长2年(6年).     

北太平洋海平面气压的EOF分析与北方涛动

本文利用自然正交函数(E0F)分析方法,对1951—1980年北太平洋月平均海平面气压距平场进行分解,讨论了自然正交函数前两个最重要的特征向量的空间分布及其年际变化的特征。指出第一特征向量的模型在西太平洋低纬地区有最大的凝聚,其时间系数序列与马尼拉站气压距平的年际变化很相似,而第二特征向量的模型在东太平洋副热带地区有最大的凝聚,其时间系数序列与 Ship N站气压距平的年际变化也很一致,并且由这两个特征向量的时间系数定义的北方涛动指数同由Ship N和马尼拉两个单站的气压距平定义的北方涛动指数之间有很好的对应关系。由于第一和第二特征向量的大尺度特征,及其表示了北太平洋气压年际变化总方差的30.5％,可以认为,马尼拉和Ship N站的气压距平在空间上是有代表性的,并且北方涛动在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要地位。     

El Niño事件成熟位相锁定在年底的物理过程研究

用一个中等复杂程度的热带海气耦合模式研究了气候基本态的季节变化在El Ni?o事件成熟位相锁定中的作用.结果表明,模式模拟出了El Ni?o事件成熟位相锁定在年底左右的基本特征.由海洋气候基本态的季节变化所引起的平流的季节变化是El Ni?o事件成熟位相锁定在年底的机制.在El Ni?o事件期间,1～5月份,赤道中东太平洋地区的海洋气候基本态所引起的暖平流较弱,较弱暖平流造成海表温度异常降低,使海气耦合不稳定度较弱,从而使El Ni?o事件衰减.6～12月份,赤道中东太平洋地区的海洋气候基本态所引起的暖平流较强,较强暖平流造成海表温度异常升高,使海气耦合不稳定度加强,从而使El Ni?o事件发展.这样,在年底左右,赤道中东太平洋地区形成海表温度异常的一个极值点,形成El Ni?o事件成熟位相.海洋垂直(经向)平均流的季节变化产生的平流的季节变化最(次)强,因此,海洋垂直(经向)平均流是El Ni?o事件成熟位相锁定在年底的主(次)要因子.     

海洋平流的季节变化对La Ni?a 事件成熟位相锁定的作用

用一个中等复杂程度的热带海气耦合模式模拟La Ni(n)a事件成熟位相锁定在年底左右的特征并研究其形成的机制.结果表明,模式能很好地模拟观测到的La Ni(n)a事件成熟位相锁定在年底左右的特征.La Ni(n)a事件成熟位相锁定在年底主要由海洋气候基本态引起.海洋垂直平均流是La Ni(n)a事件成熟位相锁定在年底左右的最主要因子.由海洋气候基本态的季节变化所引起的冷平流的季节变化是La Ni(n)a事件成熟位相锁定在年底的机制.在La Ni(n)a事件期间,1～5月份,赤道中东太平洋地区的冷平流较弱,它不能平衡海气热量交换过程的影响,因而海洋表面温度增加.这一过程使海气耦合不稳定度减弱,从而使La Ni(n)a事件衰减.6～12月份,赤道中东太平洋地区的冷平流较强.海气热量交换过程的影响不能平衡较强冷平流的影响,因而海洋表面温度减小.这一过程使海气耦合不稳定度加强,从而使La Ni(n)a事件发展.这样,La Ni(n)a事件成熟位相容易出现在年底左右.     

热带西太平洋纬向风异常对 ENSO 循环的动力作用

根据观测资料,分析了1982/1983,1986/1987,1991/1992和1997/1998年ElNino事件发展和衰减以及LaNino事件发生过程中赤道西太平洋对流层下层环流和纬向风异常及其作用.结果表明,在ElNino事件发展阶段前,在热带西太平洋上空对流层下层产生气旋性环流异常,从而使印度尼西亚和赤道西太平洋上空产生西风异常;而当ElNino事件发展到成熟阶段,在热带西太平洋上空对流层下层产生反气旋性环流异常,从而使印度尼西亚和赤道西太平洋上空产生东风异常.还利用一个简单的热带海洋动力学模式,计算了20世纪最强的1997/1998ENSO循环过程中赤道海洋波动对实际海表风应力距平的响应.结果表明,热带西太平洋海表附近的纬向风异常,通过激发Kelvin波与Rossby波对ElNino事件的发展与衰减和LaNino事件的发生起到重要的动力作用.     

用线性化全球原始方程谱模式研究地形强迫行星波垂直传播特征

本文用线性化全球原始方程谱模式来研究地形强迫行星波的垂直传播过程及演变特征.模式的积分结果表明:行星波的能量沿两支波导进行传播,在波从对流层向平流层传播中,极地波导起着主要作用.由于重力波破碎的阻尼作用,地形强迫的行星波无论它的波作用量或振幅都呈现振荡状态.     

一个描述河陆风变化的数值模式及其数值实验

本文设计了一个包括水平及垂直扩散、牛顿冷却的二维46层非弹性运动方程模式来模拟及研究河陆风的变化。在模式中包括了太阳辐射;地-气系统的长波辐射;地表面、河表面向大气的感热与潜热输送以及地表面向土壤层的热传导等物理过程。 本模式采用分解算法及隐式时间差分方案,计算结果表明,这个模式无论对稳定层结或不稳定层结其计算都是稳定的,且所需计算时间也是很节省的,其计算结果是符合实际的。     

海洋垂直平均速度影响ENSO事件成熟位相锁定的物理过程

利用混合模模式研究了垂直平均速度影响ENSO事件成熟位相锁定的物理过程. 结果表明, 垂直平均速度的季节变化对Kelvin波影响的正反馈过程是ENSO事件成熟位相锁定在年底的机制; Rossby波对冷事件峰值前6个月的异常海表温度由正值变为负值的记忆是La Niña事件成熟位相锁定在年底的另一机制. 这与前人的结果不同, 后者认为El Niño年在赤道中太平洋地区异常西风应力激发出的冷Rossby波被耦合强度的季节变化放大, 之后经西边界反射成的冷Kelvin波与由西风异常产生的赤道东太平洋地区的暖Kelvin波所造成的温度倾向的平衡是El Niño事件成熟位相锁定在年底的机制. 这种不同是由于在前人研究中所用的垂直平均速度的季节变化的位相与观测到的相反, 以及对垂直平均速度的季节变化对ENSO循环影响的不适当参数化方案造成的.