北太平洋亚热带海域海面风应力场特征的分析

本文通过对北太平洋亚热带海域（１８°～３０°Ｎ,１４０°Ｅ～１４０°Ｗ）３０ａ风应力场（τｘ,τｙ）、风应力涡度场（ｃｕｒｌｚτ）及４４ａ５００ｈＰａ面上副热带高压面积指数（ＡＩ）资料的统计分析,得出了上述诸要素的年内、年际和年代际的变化特征,并讨论了一些有趣的现象,如上述诸要素的年际变化与ＥＮＳＯ的关系,τｘ、τｙ、ｃｕｒｌｚτ的年变化、趋势变化与ＡＩ的年变化趋势变化间的关系等。其中,亚热带的风应力场和风应力涡度场主要受副热带高压的制约;τｘ、τｙ、ｃｕｒｌｚτ和ＡＩ年变化、年际变化和年代际变化均较显著。１９７７年发生的跃变与热带太平洋海面温度跃变期相一致。在ＥＮＳＯ期间,τｘ、τｙ、ｃｕｒｌｚτ和ＡＩ均伴随着副热带高压的加强而增强,这可能与ＥＮＳＯ期间哈德莱环流的加强有关。     

北太平洋秋刀鱼渔场形成与水温之间关系的初步研究

利用地理信息系统(GIS)技术对2004年7～9月在北太平洋秋刀鱼(Cololabissaira)资源调查中的渔业数据与水温之间的关系进行了初步分析。结果表明,各小渔场Ⅰ～Ⅳ的温跃层厚度及其平均值分别为23.21～45.23m(22.02m),9.26～26.16m(16.90m),19.03～27.60m(8.57m)和19.09～30.53m(11.44m)。各小渔场0～50m(50～100m)的温度梯度分别为0.46℃/m(0.40℃/m),0.36℃/m(0.14℃/m),0.49℃/m(0.24℃/m)和0.42℃/m(0.18℃/m)。50～100m水层时,各渔场最高单位捕捞努力量渔获量(CatchPerUnitEffort,CPUE)平均分布的各层温度范围较为接近,50m水层为3.00℃左右,75m水层约为2.00℃,100m水层为1.50℃左右。     

北太平洋风应力场变异规律及其与黑潮大弯曲和El—Nino的联系

利用COADS资料,计算北太平洋(包括赤道海区)1949—1979年海表面风应力,对其距平场进行矢量场的EOF分解,得到几个主要的距平风应力模态(EOF1—3)。分析了各自的时空分布特征,分析发现,风应力距平场的EOF1和EOF2模态分别对黑潮大弯曲和E1—Nino事件有重要影响,并讨论了其影响过程,为黑潮大弯曲预报的可能性提供了依据。     

北太平洋表层水温模糊聚类分析及其与北太平洋副热带高压的关系

对海表层水温的分类以往多采用直观方法。本文用模糊聚类法讨论了1949—1975年期间北太平洋冬季海表层水温的主要分布特征,发现它们与北太平洋副高有较好的对应关系。     

北太平洋海表面高度(SSH) 与风应力变化的关系

利用1958-2008年的北太平洋海表面高度和风应力资料,并与ENSO和PDO指数进行相关分析.结果发现,风应力及其经向分量主要通过季节振动影响海表面高度(SSH)的年周期变化,纬向风应力主要通过多年振动影响SSH的ENSO和PDO周期.纬向风应力和SSH均以黑潮延伸体主轴为界,两侧呈现出相反的升降趋势,SSH为北降南升,纬向风应力南降北升.风应力和SSH升降趋势相同,均表现为“上升—下降—上升”的变化特征.在地形变化剧烈、等深线南北分布的海区,西风增强会导致SSH升高,且西侧升高较为明显.北风增强将导致北太平洋西岸SSH升高,东岸SSH降低.     

北太平洋西边界流研究综述

综述了近20年来国内外学者在研究北太平洋西边界流的平均结构及NEC分叉动力机制、NM K流系平均输运的分配及变化、NM K流系季节及年际变化规律及其与EN SO之间的关系、NM K流系在热带和亚热带水交换中的作用以及水团的平均分布特征等方面所取得的主要成果。通过分析,发现东亚季风、R ossby波和K e lv in波等是影响北太平洋西边界流的主要因素;而缺乏长期直接的海流观测资料是深入研究北太平洋西边界流遇到的最大障碍。     

北太平洋海洋带状流的正压特性

海洋中包含着多种时空尺度的运动过程,海洋带状流是近年来发现的一种新的流动形式。这种流动现象介于地转湍流和准定常流之间。上层海洋中大尺度运动的强度远大于海洋带状流而将其遮盖,因而带状流需要借助滤波方法提取出来。本研究基于纬向速度数据,通过切比雪夫高通滤波提取了北太平洋海洋带状流的三维结构,定义了“流向稳定度”指数,量化分析了北太平洋海域带状流的正压特性,从而进一步加深了对北太平洋海洋带状流结构特征的认识。     

北太平洋中部沉积作用的探讨

为探索深海的沉积作用,将大量调查和分析资料作了详细研究,认为该区的沉积物可分为钙质软泥、硅钙软泥和红粘土。沉积物类型的分布受水深等因素的控制,调查区东部以钙质软泥为主,西部以红粘土为主;钙质软泥多在5200m以浅,硅钙软泥一般在5200～5300m,5300m以深以红粘土为主。5300m左右是该区的碳酸钙补偿深度。本文还较深入地分析了该区的正常沉积和再沉积作用。     

南海环流与黑潮入侵和太平洋至印度洋穿流

在前期工作的基础上，结合近年来国外的研究结果，对南海环流提出一些看法，南海经是半封闭的边缘海，与太平洋和印度洋相通，必然有海水交换，黑潮入侵不过是其中的一种形式；黑潮入侵的流量主要是由温度和工的差异引志的斜压造成的，因季风应力的正压作用调制而有季节变化；南海北部的黑潮南海分支和南海暖流构成反平行环流系统，分别是冬季的“热力驱动”和夏季的“淡水驱动”所造成，黑潮入侵进到南海。经过一些通道穿过印度尼西     

北太平洋西边界流的低频变化特征

基于日本气象厅长时间序列的温、盐度再分析资料,利用动力计算方法分析了北太平洋西边界的北赤道流及其下游黑潮和棉兰老流流量的年际和年代际变化,并探讨了北赤道流变化的可能原因。结果表明,北赤道流和黑潮具有比较一致的年际和年代际变化,均在1976年前后发生了一次气候跃变,之后有长期偏强的趋势,而棉兰老流的年际和年代际变化则有所不同。特别是,北赤道流1976年之后增加的流量似乎大多进入黑潮,而流入棉兰老流的流量则减少。进一步的分析还表明,西传的Rossby波和棉兰老冷涡的变动可能对北赤道流的年际变化有重要影响。     

北太平洋风应力与流场联合EOF的主模态分析

采用了SODA资料,将海面风应力场与大洋各层流场看作一个整体做了赤道外北太平洋风应力和流场异常的联合EOF分析,此时风应力场与各层流场有相同的时间系数,这样就可揭示海气耦合的结构和演变,这是该方法的特点和优点。得到的主要结论有:诊断得到的主模态的风应力异常体现了北太平洋大气活动中心的异常,两者关系密切;在冬、春、秋三季均表征为阿留申低压的异常,在夏季则表征为副热带高压的异常。该主模态的风应力和流场异常均是PDO模态在其上的体现,且前者处海气相互作用中矛盾的主要方面,后者处次要方面,前者起着主动作用,后者则处被动状态。主模态在四季均有明显的年际变化和年代际变化;对北太平洋风场和上层流场而言,年际变化反映了ENSO的影响,而约20a的年代际变化则反映了太平洋年代际振荡(PDO)的影响。主模态中北太平洋海盆尺度的风应力异常、大洋环流异常和上层海温的动力异常这三者具有紧密的联系,这三者的连锁作用则造成了北太平洋SSTA的PDO模态;而在此大洋环流异常则起着关键中介作用。主模态的风应力异常与黑潮系统流场的异常有紧密联系;对于明显的正(负)异常,冬、夏两季135°E以东的黑潮都偏强(弱),黑潮续流则偏弱(强);对于黑潮以南的回流涡旋,冬季则偏强(弱),夏季则偏弱(强);而ENSO和PDO对黑潮流场系统的异常均有明显影响。     

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．     

北太平洋海表面温度与西北太平洋台风相关关系的准周期振荡

本文主要分析了赤道东太平洋海表面温度与西北太平洋台风的相关关系,发现台风与海表面温度(SST)前期相关是正、同期是负、落后时为正,其正-负-正的转换周期2—3年。每次都是先从厄·尼诺海区开始,然后向西传播,从东端(80°w—90°w)传播到西端(180°w—160°w)的时间约需半年。从发生厄·尼诺事件开始,滞后两年是多台风年。另外,还利用了北太平洋SST与西北太平洋台风之间的优质遥相关海区建立了回归方程,在1981—83年的台风试报中,预报准确率约76％。     

基于Argo资料的北太平洋绝对地转流计算

针对海洋实测流速资料极其匮乏的事实, 利用2004 年1 月~2009 年12 月月平均的Argo 温盐格点资料, 结合改进的P-vector 方法重构北太平洋绝对地转流流场。与卫星高度计和实测流速的比较以及相关性分析表明, 重构的绝对地转流是可信的, 可以用来研究不同大尺度环流特征及其动力结构。可以为研究海洋动力过程和气候变化提供一套有用的流场数据。     

北太平洋海表温度距平场变化因子与大气环流关系的初步研究

近年来,海表温度在中长期天气预报上应用较广泛,为了使这项工作更引深一步;同时为了开发海洋资源和航运,做好海表温度预报的需要,对海温距平场变化的因子进行研究,具有重要的现实意义。 我们利用自然正交分解法,对北太平洋地区(纬度范围取10°S—50°N,见图1)1949—1975年共27年的月平均海洋表面温度距平场(下简称海温距平场)进行分解。这     

北太平洋海表温度距平场变化因子与大气环流关系的初步研究

近年来,海表温度在中长期天气预报上应用较广泛,为了使这项工作更引深一步;同时,也为了开发海洋资源、航运和做好海温预报的需要,对影响海温距平场变化的因子进行研究,是有现实意义的.我们用自然正交分解法,对北太平洋(纬度范围取10°S-50°N,见图2)1949-1975年共27年的月平均海表面温度(下简称海温)距平场进行分解.这种分解法的优点是:自然正交函数不是事先给定的固定函数形式,而是由历史资料本身决定.因此它能反映出海温距平场的最主要特点,同时收敛性也比较快.如此,就容易抓住影响海温距平变化的主要因子,而物理意义也比较明确.     

南海形成的台风数与北太平洋SST关系分析

本文根据1949—1986年资料分析每年南海形成台风的年频数与前期北太平洋SST变化的关系,通过相关普查,得出副热带中太平洋海区和东太平洋赤道海区超前一年8月份至当年2月份各月的SST与南海形成台风数之间存在稳定的、大范围的、持续时间长的显著相关区。还得出厄尔尼诺事件与南海形成的台风数有一定的关系。对上述遥相关关系的机制进行了初步分析。     

北太平洋西部海洋环流与大气环流的对应关系

本文从三方面探讨海洋环流与大气环流之间的对应关系。 1.海洋对于大气的热效应:通过北太平洋西部黑潮区水温分布及海洋与大气的热交换量,说明海洋可以影响到的大气高度;通过水温梯度分布找出其与1000—500mb厚度梯度分布的对应关系。 2.大气环流对于海洋环流的影响:根据黑潮轴线的季节变化,找出其与500mb西风急流和付热带高压轴线的活动是一致的协调的。黑潮强度与大气环流的对应关系并不明显。 3.西北太平洋海洋环流与天气系统:黑潮和亲潮邻接海区水温梯度最大,因而其上正是大气锋区所在,气旋最大频率区和海霧最大频率区均与海洋环流的活动息息相关。 从海洋环流与大气环流的对应关系中,指出海洋影响大气在温湿效应上,大气影响海洋在运动方面。但大气温湿属性改变了,必然引起空气运动。而海水运动产生了,也要引起温盐度的再分布。因而总的说来,海洋影响大气的直接作用为温湿效应,间接作用为空气运动。大气影响海洋的直接作用为海水运动,间接作用为温盐效应。