热带西太平洋北赤道逆流区涡旋统计分析

随着海洋技术的发展,中尺度的海洋过程越来越多的被揭示,中尺度涡旋作为重要的中尺度海洋过程,已经被大量的研究。但对于热带西北太平洋海区,中尺度涡旋特征的空间分布、季节变化以及移动规律等方面的研究还有所欠缺。本文使用Chelton提供的涡旋数据集,统计分析了热带西北太平洋海区涡旋特征的空间分布,发现以往研究较少的北赤道逆流(North Equatorial Countercurrent,NECC)区(A海区,120°~180°E,4°~6°N)较临近海域生成涡旋数量更多,涡旋半径、振幅、生命周期及非线性强度更大,移动距离更远,并且A海区涡旋经向移动距离服从伽马分布。涡旋在靠近西边界的区域更易向南移动,而在西边界以东的区域更易向北移动。A海区涡旋的生成数量具有明显的季节变化,主要受到流场剪切强度的影响。同时ENSO会对该区涡旋生成产生影响,其影响机制需要进一步的研究。     

信风张弛对赤道东、西太平洋斜压扰动的影响研究

利用一个斜压两层海洋模式解析地研究了赤道东、西太平洋对信风张弛的响应特征.研究表明:当赤道上空偏东信风张弛或转为西风时,由于打破了海洋原来的平衡关系,结果在赤道东、西太平洋的温跃层附近产生了扰动并开始传播.西太平洋温跃层附近的扰动向东传播的速度远大于东太平洋扰动向西传播的速度,而且与东太平洋温跃层扰动向西传播的狭窄范围和小振幅相比,西太平洋温跃层扰动向东传播的范围和强度均很大.这与最近几次强厄尔尼诺增暖事件暖水从赤道西太平洋向赤道中、东太平洋的迅速传播特征是一致的.     

用小波变换研究赤道西太平洋温度细结构

使用小波变换分析了赤道西太平洋暖池区的CTD资料的温度序列,表明垂向温度细结构具有自相似特征,有可能使用分数维模型来描述.计算了温度序列的奇异性指数及其概率分布,发现此分布具有近似普适的形式.非零概率的负指数意味着温度剖面可能存在奇异点.对经小波变换后的序列的周期性统计表明周期△和尺度α遵从幂律标度△～αβ,β≈1.这提示着细结构背后可能存在简单的二分串级机制.小波变换的振幅反映了温度脉动的强弱.据此可以确定脉动能量的垂向分布和能谱密度,和传统方法的比较表明小波能谱较为光滑,有利于精确测定谱斜率.     

太平洋西部赤道槽区大气层结状况

本文应用首次全球大气试验热带风观测资料,分析了太平洋西部亦道槽区大气层结状况。指出该海域大气层结状况的某些特征,如对流层中、下部温、湿较高,有深厚的西风层等。并根据分析结果,将太平洋西部赤道槽区对流层分为超绝热层、均匀层、云层及云上层四个副层。图7,表4,照片2,参考文献10。     

赤道西太平洋及澳大利亚近海上空气溶胶特征分析

本文利用中美热带西太平洋海气相互作用合作研究计划第2航次(1986年11月～1987年12月)采集的气溶胶资料,对赤道西太平洋及澳大利亚近海(悉尼至卡奔塔利亚湾)上空海洋气溶胶的特性进行了分析,结果发现两个海域海盐元素Na、Cl,Br的重量百分比差别甚小,由KB-120采样资料得到的Cl相对于海水中Na的富集因子在整个观测海域数值很稳定,而Br相对于海水中Na的富集因子在赤道-悉尼一带海域为最小。地壳元素Fe、Al、Sc的重量百分比对于中等大小的粒子而言,在赤道西太平洋和澳大利亚近海分布趋势相反。Co,Zn、Sb、Se4种元素相对于地壳中Fe的富集因子都很大。     

赤道西太平洋大气边界层的诊断分析

利用１９９３年ＥＮＳＯ事件爆发（４月）前酝酿时期“热带大洋与全球大气－海洋耦合响应试验”强化观测阶段“向阳红五号”科学考察船１５５°Ｅ，２°Ｓ定点海洋气象和高空大气探测资料，分析了赤道西太平洋大气边界层特征。结果表明：赤道西太平洋上空辐合对流区边界层内也有等温或逆温层存在，大气边界层物理参数变化与大尺度海－气变异有密切关系，赤道太平洋沃克环流加强、东移，边界层上部逆温层出现概率明显增大，边界层内高湿层湿度减小。另外，边界层内实测风速、风向廓线随高度的变化基本上不服从Ｅｋｍａｎ规律，但由其平均，分量合成得到的平均风随高度的变化却基本符合Ｅｋｍａｎ规律。     

西太平洋越赤道气流的初步研究

本文通过对1979年资料的分析,初步确定东经105°附近的赤道地区是西太平洋上一条最显著的低空越赤道气流通道,并对东经105°低空越赤道气流的结构和强度动等问题进行了讨论.     

西太平洋多金属结核区表层沉积物细菌群落结构及其对沉积扰动的响应

本文基于大洋第48航次在西太平洋马尔库斯 威克海山多金属结核区采集的6个表层沉积物样品的高通量测序结果,开展底栖细菌群落结构调查,共获得253012条序列,分属于41个门、85个纲、189个目、261个科和322个属。其中,变形菌纲(Proteobacteria)为优势类群,分为γ 、α 和δ 三个亚群,分别占总序列条数的24.76%、20.21%和6.48%。绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等类群的序列数和属种较丰富。对序列条数大于1%的OTU(operational taxonomic units)分析,共获得优势菌群23个目,包含6个优势科,10个优势属,其中,铁锰功能细菌占10.20%,主要来自交替单胞菌属(Alteromonas)(6.90%)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)(1.80%)和希瓦氏菌属(Shewanella)(1.00%)等,另外还存在参与氮和硫元素循环的种属。PICRUSt功能预测分析显示结核区细菌主要涉及信号转导、蛋白转运、原核生物固碳、群体感应、能量转换、氨基酸和嘧啶代谢等功能。BC1826站位与其他站位相比,细菌多样性较低。结合沉积柱粒度分析结果,推测BC1826站位微生物群落结构的差异与沉积扰动有关,两者具有一定的响应关系。与已有研究成果汇总对比发现,西太平洋结核区与东太平洋结核区的细菌群落组成结构有较大差异。     

赤道西太平洋的边界层特性和通量计算

本文用中美海气联合考察3个航次的常规观测资料,分析了西太平洋赤道附近洋面上的边界层特性,平均情况下,ΔT(=T_(10)-T_s)小于-2℃,Δe(=e_(10)-e_s)近于-10hPa,近海面层的温度层结基本上呈现为不稳定层结.用层结订正后的整体输送系数方法,计算了动量通量,感热和潜热通量.在西太平洋10°N—10°S海面上,波纹比β小于0.1,潜热通量远大于感热通量,感热和潜热通量主要是从海面向大气输送.     

影响西太平洋台风形成的大尺度环流条件

根据全球热带气旋频率的统计^[1],这些频率有明显的年际变化。在过去二十年中全球热带气旋数年变化的百分率为其平均数的-13%-+23%,最多和最少年热带气旋数差达28个,相当于全球年平均热带气旋数(79)的35%。目前认为有三个原因可能影响热带气旋频率:大尺度环流,海面温度和地球以外的因子。     

云南省降水与赤道西太平洋海温的关系分析

应用谱分析方法，讨论了云南省降水与赤道西太平洋海表温度的关系，结果表明，云南省降水与赤道西太平洋海温在３个月，５个月及１８．４月的振动周期上有很好的耦合关系，对于１８．４个月的周期性振荡，云南省降水落后赤道西太平洋海温３个月，且降水对海温的响应是由西向东传播。     

西太平洋近赤道地区风场的变化与埃尔尼诺

本文利用综合海洋大气资料(COADS)分析了西太平洋赤道地区风场的变化与埃尔尼诺的关系,发现埃尔尼诺发生前该地区纬向风有持续的东风距平,经向上有由赤道吹向高纬的经向风异常,造成了西高东低和赤道低两侧高的海平面分布.而在埃尔尼诺年该地纬向为西风距平,经向有由高纬指向赤道的经向风异常,造成暖水在赤道附近堆积.由此产生的开尔文波是东太平洋海面温度(以下简称海温)变暖的重要原因.特别值得指出的是,在埃尔尼诺年西太平洋赤道地区两次西风距平的峰值,两次由北向南的越赤道气流和两次近赤道台风的高潮对应于东太平洋海温的两个正距平高峰.     

赤道西太平洋暖池中更新世过渡期的古海洋变化

通过对大洋钻探(ODP)第130航次807站A孔上部约25 m样品中所含浮游有孔虫的定量统计和鉴定,结合转换函数及稳定同位素分析,揭示了第四纪近1.6 Ma以来冰期旋回中赤道西太平洋的表层海水温度和温跃层深度的变化,为研究西太平洋暖池的变动提供了重要依据。研究表明,西太平洋暖池冬季表层海水温度在第四纪的冰期旋回中变化幅度超过了5℃,而温跃层深度自1.6 Ma以来有所变浅,进一步论证了西太平洋暖池的不稳定性。通过对暖池区和南海及赤道东太平洋的比较,发现南海南部和暖池的海水在第四纪具有较好的连通性,而南海北部则受季风控制影响较大;同时,赤道东、西太平洋及南海,自1.6 Ma以来温跃层深度都有不同程度的变浅。研究中发现中更新世过渡期(MPT)在许多古海洋学指标中都是一条重要的分界线,以此为界,对0~0.9和0.9~1.6 Ma两个时间段的暖池冬季表层海水温度、表层与次表层种浮游有孔虫氧同位素差值与地球轨道参数ETP分别作交叉频谱分析,结果显示暖池在响应全球气候转型的同时也表现出了低纬特有的热带气候变化的特征。     

赤道西太平洋部分海域上层水的海洋化学

主要研究了菲律宾东南海域（区域Ｉ）和伊里安岛东部的北部海域（区域Ⅱ）上层水（０～１５０ｍ）化学参数ｐＨ，Ｅｈ，Ｅｓ，∑Ｓ（－Ⅱ）和ａ＾２－ｓ等的分布特征和－２价硫的产生机制，结果表明，该海域表层南赤道逆流和次表层的赤道潜流是影响化学参数特别是ＤＯ和∑Ｓ（－Ⅱ）的主要因素，高生产力与高水温是赤道西太平洋上层水中－２价硫产生与保存的重要影响因素，区域Ⅱ中的ｐＨ，∑Ｓ（－Ⅱ）ａ＾２－ｓ，ＤＯ比区域Ｉ高而     

西太平洋赤道海域海气界面二氧化碳交换的计算

根据1986年11月32站和12站2个连续站的观测资料,计算溶解氧和二氧化碳在海气界面的交换速率。 调查海域溶解氧海气交换平均活塞速度0.378m/h,平均边界层厚度为30μm。忽略气体-溶剂反应对交换速率的影响,把由氧求得的边界层厚度应用于CO_2海气界面交换计算,求得CO_2的活塞速度为0.22m/h。     

赤道西太平洋暖池区更新世以来的生源沉积物沉积特征及其古海洋学意义

赤道西太平洋暖池区中部柱状样MD972140中钙质超微化石氧同位素记录和生物地层学的研究为该柱提供了可靠的年龄框架。氧同位素记录与生源和非生源组分的对比表明，粗组分和碳酸钙含量变化表现为冰期降低，间冰期升高，类似于大西洋型旋回，而蛋白石和非生源组分却与之相反。更新世以来粗组分和碳酸钙含量的变化总体上是由高到低，而蛋白石和非生源组分含量的变化是由低到高，反映了陆源物质输入量和表层水生产力的增加。由此可见，碳酸钙和蛋白石含量的变化主要受到钙质和硅质生物生产力以及陆源物质输入量的控制。氧同位素7期以来，蛋白石含量和硅质微体化石丰度在冰期升高及在间冰期降低的变化反映了表层水生产力的波动和硅质溶解作用的强弱。     

西北太平洋热量收支分量的时空特征

本文根据我们收集的1958—1970年约150万组的船舶水文气象观测资料、计算、分析了西北太平洋热量收支分量的时空特征。在计算蒸发与热交换时,其扩散(交换)系数不是常数,它取决于各海区计算月的风速和大气层结特征。分析表明,本海区海面年总热量差额最大负值中心恰好位于黑潮暖流的主轴附近,正值中心出现在印尼苏拉威西海域,总热量收支差额存在明显季节变化,洋流和东亚季风对这种时空特征的形成起重要作用。     

南海季风低压的扰动动能收支

根据FGGE-ⅡB资料,利用有限区域中准Lagrange坐标的扰动动能方程计算了发生在1979年的两个南海季风低压的扰动动能收支。结果表明,南海季风低压发生发展过程中的扰动动能主要来自气压梯度力在边界作功和扰动动能的水平通量辐合,尤以边界做功制造动能对低压的发展和加强贡献最大。斜压能量转换对低压动能的增加起一定作用,但贡献很小。正压能量转换在低压发生发展阶段主要是损耗扰动动能。