中低纬三大洋海气相互作用的耦合特征研究

【摘要】：回顾国内外关于太平洋、印度洋和大西洋基本模态的研究,从整体分析地球中低纬三大洋海气耦合系统的角度出发,利用1948-2003年的NCEP再分析资料和英国气象局Hadley气候预测和研究中心的海表面温度资料,使用SVD方法研究了全球中低纬海气相互作用的耦合变化,对海温异常(SSTA)与风场异常的主要耦合模态进行研究,结果表明,全球模态能较好的体现海气耦合变化的局部空间分布信息和时间演变信息。通过对不同经纬度区域三大洋的海温异常序列分析可见,全球中低纬度地区的海洋存在明显的同步异常变化特征。全球中低纬度海气耦合的基本变化模态有如下基本特征:热带地区的海温呈现一种明显的振荡过程,这种振荡是全球性的,这中间包含ENSO循环过程,也包含在印度洋和大西洋同步的海温振荡过程,也就是同步的变暖和变冷过程。通过对提取的海气耦合基本模态的正负年份的合成分析结果可见,当赤道东太平洋的海水偏暖时,热带印度洋和热带大西洋的海水也同步偏暖,而与此同时热带西太平洋直至中纬度太平洋大片海区的海温是总体偏冷的,当然在太平洋大陆的沿岸不管是东岸还是西岸海水总体偏暖。就印度洋而言非洲大陆以南的大片海区30°S—50°S的海区存在明显的海温负异常。北美洲大陆的东岸30°N以北和南美洲大陆的东岸30°S以南的广阔海区都为明显的海温负异常。当赤道东太平洋的海水偏冷时各大海区的海温分布情况反之。以全球化的观点来审视海洋和大气的同步变化让我们充分认识到地球内部海洋大气运动的复杂和其间存在的基本联系。地球海气系统是受到内因和外因交互耦合作用及共振作用等多方面影响的系统。通过对观测的分析可见全球中低纬海气耦合变化是一个有机的整体,其变化不管从年际还是年代际上都是存在耦合同步性的,这一点与先前研究中所指出的三大洋充放电效应是不一样的,这也给我们提出了一个新的研究全球海气耦合变化的思路。