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南印度洋上层海洋温度、盐度和海平面高度年际-年代际变化
Alternative TitleInterannual to decadal variability of upper-ocean temperature, salinity and sea surface level in the Southern Indian Ocean
张莹
Thesis Advisor谢强,杜岩
2019
Degree Grantor南海海洋研究所
Degree Name博士
Degree Discipline物理海洋学
Keyword南印度洋,上层海洋温度,上层海洋盐度,海平面高度,年际-年代际变化
Abstract本文利用观测资料、模式数据和非线性一层半约化重力模型,探究了南印度洋温度、盐度和海平面高度年际-年代际变化,通过热、盐度收支分析量化了各项因子对南印度洋温、盐变化的影响。南印度洋年代际变化不仅仅受局地风场和海气(热量和淡水)通量的影响,还受来自太平洋信号的影响。太平洋的异常信号可以通过大气桥或海洋通道直接影响南印度洋,本文着重关注太平洋信号通过海洋通道的影响。主要研究结果如下:(1)自1992年以来,南印度洋上层海洋在1998-2015年期间经历一次显著增暖过程,年平均温度增长速率为1.03×10-2℃/year-1。基于热收支分析发现,平流热输送项和海表净热通量项共同决定温度变化。在气候态年平均状态下,水平平流给南印度洋上层海洋输送热量,主要源于印度尼西亚贯穿流(Indonesian Throughflow,ITF)的热输送和5°S的Ekman热输送;而大气从海洋中带走热量,其中潜热通量占主导。在南印度洋增暖期间,平流热输送增强,海表净热通量冷却减弱,两者变化共同导致南印度洋增暖。其中,ITF增强导致的热输送贡献最大,减弱的潜热通量贡献次之。(2)东南印度洋上层海洋盐度年际-年代际变化较印度洋其它海域变化尤其显著,自1992年以来经历2次变淡和2次变咸的过程。通过盐度收支和合成分析发现,水平平流的淡水输送对盐度变化起主导作用,可以解释约68%的盐度变化,局地淡水通量作用次之。ITF携带淡水进入东南印度洋,随后加入南赤道流,继而将淡水向西输送。东南印度洋上层海洋盐度变化与Ni?o3.4和PDO指数相关关系表明,ENSO和PDO是主导东南印度洋上层海洋盐度年际-年代际变化的主要气候模态。通过建立PDO-ENSO与盐度年际-年代际变化的统计模型,可以成功地预测东南印度洋上层盐度76%的变化。(3)利用非线性一层半约化重力模型,探讨太平洋风场异常和印度洋风场异常对南印度洋海平面高度年际-年代际变化的影响。在年际尺度上,爪哇-苏门答腊岛沿岸和热带西南印度洋的海平面高度变化受印度洋异常风场控制。前者与赤道异常风场激发的开尔文波有关,后者与局地异常风场激发的罗斯贝波相关。澳大利亚西岸海平面变化主要受太平洋异常风场控制。异常海平面高度信号在热带西太平洋生成,以岸界开尔文波的形式通过印度尼西亚海进入热带南印度洋,并沿着澳大利亚西岸向极传播。在沿岸传播过程中,部分信号以罗斯贝波的形式向西传播,影响南印度洋中、西部海域。在年代际尺度上,热带南印度洋东部与印度洋中、西部海平面年代际变化呈反位相变化,东部海平面高度异常受太平洋风场控制,中、西部受印度洋风场控制。从24年的长期趋势来看,热带东南印度洋和副热带西南印度洋海平面高度显著增高,前者与太平洋信风增强有关,后者主要响应印度洋局地风场的变化。本文的研究结果加深了对南印度洋温、盐和海平面高度年际-年代际变化的了解,对印度洋如何响应太平洋遥强迫和印度洋局地变化有了进一步认识,有助于了解气候变化机制和提高气候预报能力。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18133
Collection学位论文(博士)
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GB/T 7714
张莹. 南印度洋上层海洋温度、盐度和海平面高度年际-年代际变化[D]. 南海海洋研究所,2019.
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