孟加拉湾春季小型暖池对热带气旋的影响研究

本文研究了2017年春季孟加拉湾小型暖池对热带气旋Maarutha（4月14-17日）以及热带气旋Mora（5月27-30日）的影响.利用卫星遥感和现场观测数据分析发现,尽管春季孟加拉湾热带气旋确实能引起海洋上层冷却效应,但是其冷却强度受到暖池强度的影响.本文进一步对比孟加拉湾小型暖池对两个热带气旋的响应情况,发现当春季小型暖池的温度大于31℃（热带气旋Mora期间）,暖池效应能有效抑制海洋上层混合层的加深,降低热带气旋引起的潜热通量损失带来的冷却效应,并在一定程度上加强了热带气旋.     

孟加拉湾风暴暴雨的能量分析

利用MMSV3中尺度数值预报模式对2004年5月18-19日造成云南暴雨过程的孟湾风暴进行了数值模拟，在模拟结果与实况较为一致的基础上，利用辐散风和旋转风动能平衡方程，分析盂湾风暴的能量收支和转换特征，揭示孟加拉湾风暴维持的机制及其与外围暴雨增幅的关系。     

初夏孟加拉湾东部降水异常对印度洋海温偶极子的触发作用

基于1982—2013年逐月NCEP资料及GODAS资料,采用回归分析、合成分析以及2.5层简化海洋模式数值模拟等方法,研究了热带东印度洋的大气和海洋过程对印度洋海温偶极子(IOD,Indian Ocean Dipole)东极(IODE,IOD East pole)海温异常的影响。结果表明,IODE海温异常的演变超前IOD西极(IODW,IOD West pole)海温异常的演变,并对IOD事件的生成和发展起到关键作用。初夏,来自阿拉伯海、中南半岛地区以及孟加拉湾西南部的水汽输送,导致孟加拉湾东部出现强降水。降水释放的潜热在热带东印度形成了一个跨越赤道的经向环流,有利于加强赤道东印度洋的过赤道气流,并在苏门答腊沿岸形成偏南风异常。该异常偏南风通过影响混合层垂向夹卷混合过程和纬向平流过程,导致IODE海温迅速下降。随后赤道东南印度洋异常东南风迅速增强以及赤道中印度洋东风异常的出现,增强了自东南印度洋向西印度洋的水汽输送,削弱了向孟加拉湾的水汽输送,使西南印度洋的降水增强,孟加拉湾东部的降水减弱。因此,IOD达到盛期前孟加拉湾东部的降水通过局地经向环流在苏门答腊沿岸形成偏南风异常,导致苏门答腊沿岸迅速的降温,并最终导致IOD事件的发生。     

亚洲季风区大气热源和水汽汇的季节内变化Ⅱ. 水汽汇的季节内变化

研究了北半球初秋（９月）５００ｈＰａ孟加拉湾（１５°Ｎ，８５°Ｅ）与日本海（４０°Ｎ，１３０°Ｅ）的遥相关结构、年际变化及其与热带东风急流、厄尔尼诺事件、中国降水的关系．指出，当孟加拉湾５００ｈＰａ高度上升时，日本海高度下降。这时通常是低南方涛动指数或发生厄尔尼诺、并且在１００ｈＰａ上热带东风入口区为西风距平。这些特征造成中国东部初秋降水偏少。利用这些结果可以清楚地诊断近４０年中发生的厄尔尼诺事件。     

热带东印度洋表层环流季节变化特征研究

利用近20年的卫星遥感海面绝对动力高度(Absolute Dynamic Topography,ADT)数据、表层流数据及Argos表面漂流浮标数据等研究了热带东印度洋表层环流的季节变化特征。分析结果显示,热带东印度洋表层环流的变化与季风演替基本同步,赤道以北海域环流季节变化特征甚为显著。与此大尺度环流年循环同步,孟加拉湾湾口环流也相应变化:湾口东部在5~9月为南向流,一直延伸至苏门答腊岛外海,其他月份,从湾口东部至整个苏门答腊岛外海(4°S以北)为北向流;湾口西部经向流的变化大体与东部相反。Argos漂流浮标轨迹进一步揭示了湾内外各季节水交换路径:西南季风期,源自阿拉伯海及印度半岛南部海域的漂流浮标主要通过西南季风漂流由湾口西侧进入湾内,湾内的漂流浮标通过湾口东侧沿着苏门答腊岛进入赤道印度洋;东北季风期,漂流浮标进出湾口的途径大体与西南季风期相反。本研究还表明,季风海流及赤道急流的纬向流速季节变化最大,而经向流速的季节方差最大的则为东印度沿岸流及拉克沙群岛高压(拉克沙群岛低压)。     

孟加拉湾海域背景流–中尺度涡–高频扰动之间的相互作用

基于一套涡分辨模式数据,本文利用一种新的泛函工具—多尺度子空间变换—将孟加拉湾（BOB）海域的环流系统分解到背景流（>96 d）、中尺度（24～96 d）和高频尺度（<24 d）3个子空间,并用正则传输理论探讨了3个尺度子空间之间内在的非线性相互作用。结果表明,BOB西北部边界和斯里兰卡岛东部是BOB海域多尺度相互作用最显著的区域,中部则较弱。前两个区域的背景流大多正压、斜压不稳定,动能和有效位能正则传输主要表现为正向级串;后者则以逆尺度动能级串为主。具体来说,在BOB西北部与斯里兰卡东部,中尺度涡动能（EKE）主要来源于正压能量路径（即背景流动能向EKE传输）,其次来源于斜压能量路径（即背景流有效位能向中尺度有效位能传输,并进一步转换为EKE）。通过这两个能量路径得到的EKE向更高频的扰动传输能量,起到了耗散中尺度涡的作用。不同于此二者,BOB中部海域的EKE和高频尺度动能主要通过斜压路径获得,随后通过逆尺度级串将动能返还给背景流。苏门答腊岛的西北部也是中尺度和高频尺度扰动较强的海域,正压能量路径和斜压能量路径均是该海域扰动能的来源,但以斜压能量路径为主。     

Longitudinal patterns of spring-intermonsoon phytoplankton biomass, species compositions and size structure in the Bay of Bengal

Vertical distributions of phytoplankton biomass, compositions and size structure were investigated during the spring-intermonsoon (April 22 to 30) of 2010 along transact 10°N of the Bay of Bengal, northern Indian Ocean. Surface phytoplankton biomass (Chl a) was (0.065§0.009) μg/L, being greater than 80% of which was contributed by pico-phytoplankton (<3 μm). The Chl a concen- tration vertically increased to the maximal values at deep chlorophyll maximum (DCM) layer that shoaled eastwards from 75 to 40 m. The Chl a biomass at DCM layer generally varied between 0.2 and 0.4 μg/L, reaching the maximum of 0.56 μg/L with micro-phytoplankton cells (>20 μm) accounting for 58% and nano- (3-20 μm) or pico-cells for 15% and 27%, respectively. In particular, the cells concentration coupling well with phosphate level was observed at middle layer (75-100 m) of 87° to 89°E, dominated by micro-cells diatoms (e.g., Chaetoceros atlanticus v. neapolitana, Chaetoceros femur and Pseudonitzschia sp.) and cyanobacteria (i.e., Trichodesmium hildebrandtii), with the cells concentration reached as high as 4.0×10⁴ and 4.3×10⁴ cells/L. At the rest of the trans- act however, dino°agellates (e.g., Amphisdinium carterae and Prorocentrum sp.) were the dominant species, with the cells concentration varying from 0.3×10³ to 6.8×10³ cells/L. Our results also in- dicate that the regulation of large cells (micro-, nano-) on phytoplankton biomass merely occurred at DCM layer of the Bay.     

孟加拉湾一次热带气旋过程的海浪场模拟分析

基于第3代海浪模式WW3(WAVEWATCH-III),以具有高精度和较高分辨率的CCMP(Cross-Calibrated, Multi-Platform)风场为驱动场,对2011年12月发生在孟加拉湾的热带气旋“Thane”所致的大浪进行数值模拟。结果表明:(1)以CCMP风场驱动WW3海浪模式,可以较好地模拟热带气旋“Thane”在孟加拉湾造成的大浪,模拟的海浪数据具有较高精度。当有效波高(SWH)在2 m以内和大于5 m时,模拟值略小于观测值;当SWH在2~5 m之间时,模拟值略大于观测值。(2)热带气旋“Thane”所形成的大风和大浪的分布特征具有一定差异:大风区在气旋四周分布较为均匀;在大洋中部时,大浪区主要分布于右半圆,在近海时,大浪区主要分布于气旋行进方向的前方。(3)热带气旋“Thane”的风向和波向整体上保持了较好的一致性,仅在第2象限有一定的差异,该区域的风向主要为西北向,而波向则主要为偏北向。     

孟加拉湾风暴时空分布和活动规律统计特征

利用1945-2006年JTWC公布的孟加拉湾风暴资料,对其进行统计分析.结果表明:孟加拉湾热带气旋(下称孟湾TC)生成个数年平均约为8.12个,全年均有发生,其中2～3月最少,之后开始增加,10月达到峰值;与孟湾TC不同,孟加拉湾热带风暴(下称孟湾TS)呈双峰型分布,峰值为5月和9～10月.从孟湾TS的强度上看,达到H4标准的超级强风暴1971-1986年仅出现1次,而1987-2006年则出现了8次.孟湾TS生成位置、平均维持时间和最长维持时间的月际变化均呈双峰型分布,4～5月和10～11月为峰值.孟湾TS的生成位置10～11月峰值大于4～5月,而平均维持时间和最长维持时间则是4～5月峰值大于10～11月.孟湾TC登陆方向大部分为西北或偏西路径,占56.7%.孟湾TS登陆方向与TC有一些不同,主要差异是西北路径和未登陆次数减少,偏西和东北路径增加.由于4～5月是孟湾TS东北路径登陆的一个峰值,因此,与云南雨季开始期关系密切,对云南初夏降水影响很大.     

孟加拉湾季风爆发对南海季风爆发的影响Ⅱ:数值试验

通过数值试验研究了孟加拉湾季风爆发期间该地区旺盛的对流凝结加热对南海季风爆发和副热带高压“撤出”南海的影响,结果证明在孟加拉湾地区引入模拟的对流凝结潜热使该地区出现了强烈的上升运动,引起了孟加拉湾季风的爆发。同时由于对凝结加热的非对称Rossby响应,在南海北部导致西风出现和增强及垂直上升运动。因低层水汽平流的共同作用下,在南海北部引起了对流的发展。而正是南海北部的凝结加热促使南海地区温度经向梯度逆转,使副热带高压脊面的倾斜从冬季型转为夏季型,即低层的副热带高压减弱南移。最后当对流在南海地区发展起来时,副热带高压移出南海地区。