Optimal Precursor Perturbations of El Nino in the Zebiak-Cane Model for Different Cost Functions

Optimal precursor perturbations of El Nino in the Zebiak-Cane model were explored for three different cost functions. For the different characteristics of the eastern-Pacific （EP） El Nino and the central-Pacific （CP） El Nino, three cost functions were defined as the sea surface temperature anomaly （SSTA） evolutions at prediction time in the whole tropical Pacific, the Nino3 area, and the Nino4 area. For all three cost functions, there were two optimal precursors that developed into El Nino events, called Precursor Ⅰ and Precursor Ⅱ. For Precursor Ⅰ, the SSTA component consisted of an east-west （positive-negative） dipole spanning the entire tropical Pacific basin and the thermocline depth anomaly pattern exhibited a tendency of deepening for the whole of the equatorial Pacific. Precursor Ⅰ can develop into an EP-El Nino event, with the warmest SSTA occurring in the eastern tropical Pacific or into a mixed El Nino event that has features between EP-El Nino and CP-El Nino events. For Precursor Ⅱ, the thermocline deepened anomalously in the eastern equatorial Pacific and the amplitude of deepening was obviously larger than that of shoaling in the central and western equatorial Pacific. Precursor Ⅱ developed into a mixed El Nino event. Both the thermocline depth and wind anomaly played important roles in the development of Precursor Ⅰ and Precursor Ⅱ.     

基于LOPC的夏季南黄海35°N断面浮游动物水平和垂直分布初探

用集成在移动船载温盐剖面仪(MVP)的激光型浮游生物光学计数仪(LOPC),于2012年7月底在南黄海35°N断面调查浮游动物丰度的水平和垂直分布情况,并对获得高时空分辨率的数据资料进行分析。结果表明,本次调查海域浮游动物的丰度为西高东低,浮游动物分布可能受温度、浮游植物分布、潮致涌升等因素影响,其中温度为最主要因素。该仪器可以作为中国近海浮游生物调查,特别是对浮游动物资源的走航大面调查、垂直分布及其生态学研究的一种有效的手段。     

太平洋金枪鱼渔场关键次表层环境变量的季节变化

为了解太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)主要作业渔场次表层关键环境变量时空分布特征,作者采用2007~2012年Argo剖面浮标数据,分析了太平洋大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼延绳钓主要作业渔场区温跃层特征参数、12℃和距表层海温8℃(Δ8℃)等值线信息。研究表明,温跃层上界深度和温度以及Δ8℃等深线具有明显的季节性变化。温跃层上界深度呈现出冬深、夏浅的季节性变化特征,大致呈纬向带状分布。1~3月份,北太平洋从东到西温跃层上界深度值都超过90 m,同期10°S以南的海域均低于60 m;7~9月份则相反。在太平洋150°W以西,20°S~20°N区域,温跃层上界温度全年在28℃以上。8℃等深线显示在东部太平洋,一块低值区域(150m)由东海岸向西海岸延伸;在20°N以北和20°S以南的高值区域(250m)表现出冬深、夏浅的季节性变化特征。温跃层下界深度图显示有两块高值区域(深度大于280m)从西向东,由低纬度向高纬度漂移;在东部太平洋,两个高值区域之间的纬向区域常年存在一块下界深度低值区域(140m)。与下界深度类似,温跃层下界温度也有两块低温区域(12℃)从西向东,由低纬度向高纬度漂移。在该低温区域的外侧舌状区域,下界温度超过17℃;东部太平洋在13~15℃。在15°N以北和15°S以南12℃等深线超过400 m,呈舌状;赤道东部太平洋,一块300 m深的细长舌状区域由东向西延伸。在上述区域之间,12℃等深线的深度值低于200 m。温跃层下界深度和温度,以及12℃等深线则没有明显的季节性变化。分析结果初步揭示了太平洋金枪鱼主要作业渔场温跃层上界温度、12℃和Δ8℃等值线信息分布特征,为金枪鱼实际生产作业提供理论参考。     

一个分层水库温跃层的模拟与验证

以西安金盆水库为例,建立了分层水库水温结构的数值模拟方法,并以实测数据进行模型验证.运用Fluent软件数值研究了不同短波辐射强度及短波辐射衰减系数条件下温跃层的形成过程与特性.水库水面总传热量在春、夏季为正值,在秋、冬季为负值,长波辐射是水面总传热量的主要影响因素,短波辐射则是温跃层形成的主要影响因素.随短波辐射衰减系数的降低,温跃层厚度增加,温跃层内温度梯度减小,短波辐射衰减系数值与实测的藻类浓度存在良好的正相关性.水库具有极限短波辐射强度,温跃层内温差随水面短波辐射强度的增加呈现先增加后减小的变化趋势;但水面短波辐射强度过高时,难以达到热平衡而形成稳定的温跃层.     

新安江水库(千岛湖)热力学状况及热力分层研究

利用2012年1-12月在新安江水库(千岛湖)6个点位的每月一次的水温及其他环境因子的周年观测资料,分析了水库水温逐月变化、季节变化、垂直分布及温跃层的形成与变化,探讨了温跃层特征量(温跃层深度、厚度、强度)与表层水温、水体透明度的关系.新安江水库表层和中层水温与气温存在显著的线性相关,又以表层水温线性关系最好,而下层水温与气温没有显著相关性,说明下层水温受气温的影响很小,全年处于相对恒温状态.水库表层和中层水温逐月变化明显,呈现夏季最高、春秋季次之、冬季最低的变化趋势,其中中层水温最高值出现的季节较表层水温明显后延,下层水温没有明显的逐月变化和季节变化.水温垂直分布显示,4个季节均存在不同程度的温跃层和温度分层现象,其中水深最深的大坝前水温分层最明显.小金山、三潭岛和大坝前3个典型点位从春季的4月份到冬季的2月份温跃层深度由1.61±0.47 m逐渐增加至39.37±5.35 m,而温跃层厚度和强度则在夏季最高、冬季最低,温跃层随着季节的变化呈现增强稳定减弱消失的周期变化.温跃层深度与水体透明度存在显著正相关,与表层水温存在显著负相关,并基于透明度和表层水温建立温跃层深度的多元线性回归模型.