南海中尺度涡温盐结构的季节特征及形成机制

本文利用最新的涡旋数据集和ARMOR3D数据，研究了南海中尺度涡温盐结构的季节特征及形成机制。合成分析的结果表明，在冬季，涡旋引起温度异常的水平分布在50米以浅表现为类似偶极型分布，而在50m以深则趋向于中心对称分布；在夏季，温度异常的水平分布均表现为中心对称的特征。涡旋引起盐度异常的水平分布也具有类似的季节特征，但是偶极型中的不对称性相对较弱。在垂向上，涡旋所致的温度异常表现为单层结构，而盐度异常则为三层结构。进一步的分析表明，涡旋所致温盐异常的垂向分布特征与背景温盐的垂向分层有关；而在50m以浅，温盐异常的水平分布的不对称特征主要由背景温盐场的水平平流所致。     

跨南大洋经向断面的大气垂直剖面特征研究

基于中国第29次南极科学考察期间获取的GPS探空观测数据,分析了东南印度洋和西南太平洋经向断面大气垂直结构的基本特征、季节变化和纬向差异。不同断面的大气垂向结构差异显著,但也具有共同特征,4000 m以下低空的气温和湿度明显高于高空,而低空风速明显小于高空风速,8000 m以上高空各个观测要素的垂直变化较小,整个断面主要以西风为主,整个垂直剖面湿度异常偏高(偏低)的区域通常对应上升(下沉)气流。给出了3个观测断面的大气锋面位置和类型,P1断面的大气锋面在47°~50°S,P2和P3断面的大气锋面在52°~58°S,P1和P2的锋面属于暖锋,P3的锋面由于气旋的影响分类不明显。东南印度洋大气剖面结构具有明显的季节变化,秋季和春季相比,秋季具有风速小,气温高特征,大气锋面更加偏南。东南印度洋和西南太平洋断面的大气剖面结构差异明显,二者相比,东南印度洋具有风速大、气温高及相对湿度小的特征,但大气锋面位置相同。     

北太平洋中尺度涡季节和年际变化的统计分析

依据1993-01-2014-10由卫星高度计资料导出的地转流异常场数据,用几何方法探测识别并追踪了北太平洋的中尺度涡,统计了涡旋的半径、移动距离和移动速率,发现它们近似服从对数正态分布。进一步的分析发现,北太平洋涡旋生成数量存在着显著的季节变化:在冬季涡旋生成的数量最多而夏季生成的数量最少;夏季与冬季相比,涡旋生成数量减少的区域主要集中在15°~35°N。此外,北太平洋涡旋生成数量还存在着显著的年际变化;各个季节对全年变化的方差贡献量值相当。不论是季节变化还是年际变化,涡旋生成数量的变化与SST的变化均是反相,这是因为SST变化改变了上层海洋的层结强度进而影响了涡旋的生成,但该物理机制还需要进一步的分析和验证。     

南海中尺度涡上海面热通量异常的季节变化

利用1999—2009年基于卫星观测反演的湍流热通量数据,并结合最新的涡旋数据集,通过合成分析的方法研究了南海涡旋导致的湍流热通量异常的季节差异及形成机理。结果表明,涡旋引起的热通量异常的水平分布表现出明显的季节差异,与涡旋导致的海表温度(SST)异常的分布特征相一致:在冬季表现为非中心对称(类似于偶极子)分布特征,而夏季则为中心对称(类似于单极子)分布特征。在涡旋内部旋转流场的作用下,因南海在不同季节其背景SST的分布不同,使得涡旋导致的热平流异常也显著不同,进而使得伴随涡旋的SST异常分布表现为单极型和偶极型。在SST异常的作用下,海面热通量异常分布也表现出相似的分布特征和季节差异。进一步分析发现,涡旋引起的热通量异常与SST异常呈线性关系,且两者的线性拟合斜率也表现出显著的季节变化:冬季的拟合斜率大于夏季。通过分析背景场的季节特征发现,背景风速和海气温差的季节差异是造成拟合斜率季节变化的主要原因。