北太平洋局地海气相互作用的主模态及其对热带太平洋的影响
北太平洋和热带太平洋的海洋一大气相互作用在全球气候变化中占重要地位，是影响我国气候变化的重要因素之一。本文利用近50年来海洋、大气资料，采用了最大协方差分析等多种统计方法并结合FOAM(Fast ocean-atmosphere model)全球海洋一大气耦合模式试验，针对北太平洋在近50年来有明显的气候突变这一特点，重点研究了北太平洋局地海洋一大气相互作用的主模态在气候突变前后的差异及其形成机制，分析了北太平洋局地海洋一大气相互作用的主模态可能对热带太平洋的影响。本文不仅证实了前人有关北太平洋局地海洋一大气相互作用的主模态的某些结论，而且得到了以下有创新性的研究成果。
1.通过扣除了ENSO影响的北太平洋海面温度异常与大气环流异常最大协方差分析，证实了气候突变之前冬季大气异常影响滞后一个月海表温度异常是大气影响海洋的主模态，冬季海表温度异常影响夏季大气环流异常是海洋影响大气的“反馈模态”，发现了气候突变之后这两个模态的出现时间都比气候突变之前滞后了2-3个月。指出了海洋混合层深度在气候突变前后的差异可能是造成北太平洋局地海洋.大气相互作用主模态在气候突变前后出现时间不同的主要原因。
2.揭示了北太平洋冬(春)季海温异常影响夏(秋)季大气环流异常的可能机制是海温自身的持续性和北太平洋一热带太平洋海温的接力效应。冬季北太平洋中部(30°N)的海温异常可以持续到春季，并通过海洋一大气相互作用过程向西南方向传播并在夏季传播到同本以南海区(20°N-30°N，120°E-150°E)，从而影响那里的对流活动，最终导致北太平洋夏季的大气波列形成。
3.通过对观测资料的分析，证实气候突变前后北太平洋局地海洋.大气相互作用的主模态的确都可能会影响到热带太平洋东北部的海温变化。并利用FOAM耦合模式海温初值试验方法，发现从热带太平洋东北部海温异常的出现到热带太平洋经向模态的形成主要包括两个过程：一个是初始海温异常的西南向扩展过程，在此过程中风-蒸发-SSI(WES)反馈机制是起主要作用的机制；另一个是经向模态南部冷中心的形成过程，其主要是由冷水上翻后展开的海洋动力过程决定的。指出热带太平洋经向模态的形成对于前期海温异常的空间范围并不十分敏感，只有在3-5月份时出现在热带太平洋东北部的海温异常才能够引起经向模态。
4.通过对观测资料的分析和FOAM模式试验，揭示了热带太平洋经向海温偶极子模态会引起东部太平洋的风场异常，从而通过风应力旋度作用于赤道两侧的温跃层并引起温跃层上的波动，该波动会导致ENSO事件的发生。热带太平洋经向海温偶极子模态可能是ENSO形成的一种触发机制。
北太平洋;海气相互作用;热带太平洋;风应力旋度;ENSO
中国海洋大学
博士
气象学
刘秦玉
2008
中文
P732.6
132
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）