海洋运动场中的安培力

在南美洲海岸以外有一股寒流,叫做秘鲁寒流,从南往北流动,到赤道附近又向西流去,成为南赤道海流。但是,每年的圣诞节前后,却常常有一股暖流从北往南进入该地区,使海水温度升高。人们称此现象为厄尔尼诺现象。     

海洋对洋面风应力的动力响应

利用海洋混合层的线性正压模式得出洋面附近风强迫下的洋流和洋面扰动高度的解析表达式。并用1980～1988年九年年平均一月风场和1983年一月月平均风场计算了在这些风应力作用下的定常和非定常情况下的风生洋流和洋面的扰动高度场。1983年一月洋流对实际风场响应的时间尺度主要是10天到50天的慢时间尺度,洋流流函数随时间变化迅速,最迟到第五天已经达到定常状态。洋面扰动高度场表明:太平洋西部和南美西海岸以西洋面有拾升现象。相对多年平均,1983年智利、秘鲁以西的南太平洋有大片海面扰动高度的正距平区,最大值可达40cm,呈东南-西北走向伸到赤道太平洋中部。     

厄尔尼诺：一个“幽灵”在徘徊

1997年5月,太平洋东岸的秘鲁渔民已经发现,由于水温升高,鱼群迁移,一网下去所获无几,生活在这些海域里的鳀鱼因为暖流已经死掉了数百万尾。他们凭着多年的经验预感到,灾难又要降临了——“厄尔尼诺”这一“幽灵”来了。这却却印证了美国海洋和大气管理局预测中心在去年早些时候发出的警报:不定期出现的搅乱全球气候的厄尔尼诺现象正在形成之中。在世界气象组织日前在瑞士日内瓦首次主     

1997／98年厄尔尼诺特征及97年气候异常

本文根据美国国家环境预报中心提供的热带太平洋海温资料及其它资料,分析了１９９７年厄尔尼诺现象一些基本特征和１９９７年全球气候异常状况。文中指出,１９９７年厄尔尼诺现象是一种东西传播相结合的混合型,即在厄尔尼诺发展位相,海表温度距平同时存在东传和西传的特征。这次厄尔尼诺现象 本世纪最好的一次厄尔尼诺现象,它对全球气候的影响已超过１９８２／８３年厄尔尼诺的影响,使一些国家和地区的经济遭受了重大的损失。     

1997/1998年厄尔尼诺期间西太平洋热带对流区的东移

1997年5月至1998年春季,发生了本世纪以来最强的厄尔尼诺事件.全球许多地区的天气气候出现了显着的异常特征,并诱发了一系列的旱、涝及森林大火等重大灾害,引起了许多国家政府和社会各界的高度关注.厄尔尼诺事件的成因和影响是一个十分复杂的问题,尽管自1950年以来已先后出现过10多次,气象和海洋学家对此也作了大量研究,但迄今对它的认识依然相当有限.对它的成因,近些年来许多研究认为[1,2]:赤道东太平洋的强偏东信风,将洋面表层暖水吹向西太平洋赤道地区堆积形成暖池;由于某种原因,一旦偏东信风张驰(减弱),导致暖池中位能释放,暖水向东回流,赤道东太平洋洋面温度(SST)异常升高,厄尔尼诺发生.     

北太平洋海温与福建后汛期降水量的关系

本文应用奇异值分解方法给出同期和前期北太平洋海温与福建后汛期降水量相互匹配的空间典型分布型．分析结果表明，无论同期还是前期北太平洋海温与福建后汛期降水量之间均存在着清晰的遥相关．同期的赤道中东太平洋海温异常增高、日本以东洋面海温偏低，福建后汛期降水量偏少；另外，闽南地区后汛期降水量与同期NINO西海区和黑潮海区的海温成正相关关系．冬、春季出现厄尔尼诺现象时，次年福建尤其是闽南沿海后汛期降水量将偏少．     

北太平洋海温和赤道信风变化特征及其关系

本文根据北太平洋海温信息区特征,把北太平洋海温场划分为四个区域,通过谱分析得到:赤道中太平洋与热带西太平洋的海温变化基本一致,赤道中、东太平洋信风应力变化具有相同周期振荡;各海区平均海温和赤道地区信风应力在显著凝聚的60个月周期变化次序上和ENSO形成的Wyrtki理论颇为相似,其中,赤道中太平洋信风首先发生变化,而致使源地及赤道东太平洋海温随之变化中,中纬度太平洋中部海温的变化可能成为过程的中间环节。     

埃尔尼诺和南方涛动

本文利用综合海洋大气资料(COADS),对印度洋、太平洋近赤道地区的风场,气压场和海温场进行了综合分析。指出由于南印度洋和东南太平洋赤道地区海平面气压的seesaw现象,导致印度洋和太平洋赤道地区风场同样出现了seesaw现象。风场的seesaw又导致印度尼西亚和东太平洋赤道地区的海温出现seesaw。埃尔尼诺是海洋对印度洋的季风系统和太平洋的信风系统联合的强迫响应。     

1987及1988年夏季西北太平洋主流系和水位与大气环流关系的数值研究

用一个包括风应力顶的二维绝热非线性数值模式计算分析了１９８７年１９８８年夏季北太平洋主流系和水位与大气环流的关系。将模拟的１９８７年和１９８８年流场作比较可知：１９８７年南赤道较弱，而弱赤道逆流、北赤道流及太平洋流较强，同时各流系位置也都偏南１－２个纬距；模拟的１９８７年黑潮及对马暖流也明显比１９８８年强。分析表明，１９８７年夏季南赤道流弱、北赤道逆流强的主要原因是该年东南信风弱，而弱赤道流、黑潮     

1987及1988年夏季西北太平洋主流系和水位与大气环流关系的数值研究

用一个包括风应力项的二维绝热非线性数值模式计算分析了1987及1988年夏季北太平洋主流系和水位与大气环流的关系。将模拟的1987和1988年流场作比较可知:1987年南赤道流较弱,而北赤道逆流、北赤道流及北太平洋流较强,同时各流系位置也都偏南1—2个纬距;模拟的1987年黑潮及对马暖流也明显比1988年强。分析表明,1987年夏季南赤道流弱、北赤道逆流强的主要原因是该年东南信风弱,而北赤道流、黑潮及对马暖流较强则主要与该年12°—25°N之间较强的东风以及东海较强的南风有关。模拟结果可对管秉贤提出的夏威夷群岛附近风应力涡度与黑潮强度的统计关系给出一个动力学解释。根据1987及1988年夏季气压场及风场对比分析。可以认为1987年北赤道流、黑潮及对马暖流较强可能与1987El Nino年副热带高压较强有关。     

北太平洋热带的低频振荡——北方涛动

北方涛动是近几年在北太平洋热带地区发现的一种东西向的大气涛动.本文试图对北方涛动的空间结构和时间变化(包括季节变化和年际变化)的基本特征及其与热带太平洋海温、降水、信风和沃克环流等的联系作进一步的分析研究.经验正交函数(EOF)分析的结果,不仅进一步证实了北方涛动存在的真实性,而且还揭示了它的大尺度特征及其在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要的地位.据延伸的1921-1946年资料的分析表明,北方涛动仍然非常明显,说明它不是某一时期特有的现象,而是北太平洋热带地区大气环流固有的一种低频振荡.北方涛动3-4年的年际振荡与热带太平洋海温、降水、信风和沃克环流关系密切.并且它在这一频带与南方涛动发生强烈的耦合.我们认为,东赤道太平洋之所以是全球热带海洋中海温年际变化最大的地区,以及该区的海气相互作用之所以能够产生世界性年际气候变化最强的信号,可能与它们之间强烈的耦合作用不会没有关系.     

全球主要洋流区的海温特征

本文用统计学和气候学方法分析全球主要洋流区的海温特征,所采用的月海温资料取自美国国家气候中心。经分析认为,海温的2—4a振荡现象存在于北太平洋黑潮暖流区等10个洋流区。 在厄尔尼诺年,全球大多数主要海流区海温普遍上升,它们与东太平洋赤道冷水带海温正相关显著,相反,西澳大利亚寒流区、东澳大利亚暖流区、墨西哥湾暖流区海温都下降。全球任何两个主要洋流区海温以1—3波低频耦合振荡为主,其中以1波占优势。     

影响全球气候的“圣婴”

厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是东太平洋沿岸厄瓜多尔南部和秘鲁北部沿海发展起来的较弱和暖的向南流动的洋流,这种现象一般发生在每年圣诞节前后,因此当地渔民称之为“圣婴”(西班牙语Elnino)。50年代以前,只有当地的渔民对此比较关心,因为暖洋流破坏了生态平衡,海中鱼类赖以生存的浮游生物由于海水温度的升高而无法繁殖,导致一些鱼类缺乏食物大量死亡,以鱼为生的海洋鸟类也遭厄运,渔民及     

简易海洋同化数据中的厄尔尼诺现象

为研究在厄尔尼诺现象演变过程中海气相互作用的性态特征,该文再次应用拓展伴随模态分析于简易海洋同化数据(SODA data).结果表明:通过相互作用形成厄尔尼诺/拉尼娜现象的海洋与大气具有明显不同的性态,气候系统中并不存在一个相对独立的热带太平洋大气变异,但是的确存在一个相对独立的热带太平洋海洋变异;原因在于大气是底部界面受热而海洋是顶部界面受热,从而导致前者具有较后者强烈得多的斜压不稳定性和能够覆盖大部分热带太平洋的赤道辐合带; 再次证实了正是直接来自中纬度海域的西风爆发和海面风辐聚导致赤道太平洋上层海水的东向移动和经向辐聚造就了厄尔尼诺所特有的增温信号.     

盐度的分布及变化特征

海水盐度是海水的基本要素之一,其时空分布常是海洋科学研究的重要依据。黄海和东海是位于北太平洋西部的边缘海,与太平洋有着良好的水交换,太平洋高盐水通过黑潮及其分支——台湾暖流、对马暖流以及黄海暖流流入东海和黄海,影响本调查海区(特别是本区东南部)。与此相对应,在本区的西北部则受到由苏北沿岸流和长江冲淡水等所形成的沿岸低盐流系的影响。这两种不同性质流系的相互作用和变化,在很大程度上决定着海区盐度的分布与变化特征。     

海洋的“黑色长龙”

在太平洋西侧,紧贴我国台湾及日本东侧流动着一道巨大的、世界级的暖流,它属于太平洋环流的一个部分。这股暖流起源于赤道以北的海流,像条巨龙,带着充足的热量,在流经1400千米之后到达菲律宾,此时兵分两路,一支进入我国南海,成为南海的小环流,另一支则浩浩荡荡继续北上。     

北太平洋海表面温度的年际变化特征及其与东亚气候的相关关系

本文利用了EOF方法分析了1951-1980年北太平洋(包括赤道东太平洋)海表面温度各月逐年的年际变化特征。分析的结果表明:(1)冷暖洋流区也就是北太平洋暖流区,加利福尼亚寒流区、赤道东太平洋海区的收敛速度最快,其次是冬季黑潮和西部北赤道暖流区。(2)空间特征向量场前3项的物理意义非常清楚,第一特征向量场表示海温场南高北低沿纬度分布的特征,分为西北部和东南部两大反相的区域,零线的走向呈东北东-西南西。第二特征向量场分成了三块区域,零线的走向仍呈东北东-西南西。中间是正区,南、北分别是以赤道东太平洋和北太平洋暖流区为中心的负区,突出了这两大海区的作用,第三特征向量场北面是以北太平洋暖流区为中心的负区,而东南、西分别是以加利福尼亚、赤道太平洋和黑潮三大洋流区为中心的正区,中央太平洋是弱的负区。(3)由时间振幅系数分析得到的SST的各月逐年的变化特征,五十年代具有5-6年、六十一七十年代具有2-3年的准周期振荡,并且海温的这些固有变化特征与东亚气候有密切的关系。     

日本海环流研究综述

日本海作为东北亚地区最大的边缘海,是西北太平洋上的重要海区。由于特殊的地理位置和复杂的地形,使得日本海的环流结构呈现独有特征,如日本海内的亚极地锋现象,复杂多变的涡旋,北部形成的深水团等。概述了日本海环流状况,着重介绍了对马海峡、郁陵海盆环流情形和日本海特征水团;总结了目前仍存在的争议问题,如对马暖流源头、对马暖流空间结构等;指出了目前日本海尚待解决的科学问题,如对马暖流流量的长期变化及其原因、东韩暖流消失现象及其机制、日本海特征水的传播路径及其影响因素、日本海的某些变化产生原因及其与全球变化的响应等。     

第二节 盐度的分布及变化特征

海水盐度是海水的基本要素之一，其时空分布常是海洋科学研究的重要依据。黄海和东海是位于北太平洋西部的边缘海，与太平洋有着良好的水交换，太平洋高盐水通过黑潮及其分支——台湾暖流、对马暖流以及黄海暖流流入东海和黄海，影响本调查海区(特别是本区东南部)。与此相对应，在本区的西北部则受到由苏北沿岸流和长江冲淡水等所形成的沿岸低盐流系的影响。这两种不同性质流系的相互作用和变化，在很大程度上决定着海区盐度的分布与变化特征。     

强对流过程对大尺度模式洋面通量加强的参数化研究与进展

由于地球表面热通量直接决定着大气环流运动,在大气数值模式中如何准确描述地球表面热通量就变处得十分重要.洋面是地球表面最广泛分布的下垫面,它的表面热通量描述尤为被重视.尤其是西赤道太平洋暖池、东赤道太平洋冷舌、ITCZ及信风带等关键区域的洋面热通量的准确估计更是非常重要,这些区域的地表通量变化通常被认为是全球气候变化即ENSO现象的最重要的信号[1].众所周知,中尺度降水对流在以上关键海域频繁发生.中尺度降水对流系统往往有较强的下沉气流(downdraft)[2],这种下沉气流在中尺度降水对流系统与大尺度过程的相互作用中伴演着重要角色.