热带东印度洋海表温度日变化的季节内和季节调整过程研究
海表面是海洋与大气的交界面，海表面温度(Sea Surface Temperature，简称SST)在调节海气相互作用过程中起着至关重要的作用。日变化、季节变化是海洋-大气系统在太阳外强迫下固有的周期，相对季节变化而言日变化了解很不深入，而近年来大量观测研究揭示了海洋中存在着复杂的SST日变化过程(diumal cycleof SST，简称DSST)，该过程通过尺度耦合可能影响季节内和季节尺度的天气、气候过程。特别是，在探索季节内尺度的可预报性问题中日变化过程得到高度重视，因此，研究控制SST日变化的物理机制对深入理解海气相互作用意义重大。 本文利用Research Moored Array for African-Asian-Australian MonsoonAnalysis and Prediction（RAMA）系统提供的最新观测资料详细分析了热带东印度洋不同代表性海域DSST季节、季节内尺度的变化特征，以一维海洋混合层模式、海气耦合模式为工具定量地诊断了季节循环、大气季节内振荡(Madden-JulianOscillation，简称MJO)调制DSST的控制过程。得到以下主要结论: (1)热带东印度洋DSST季节性变化在赤道以外的热带海洋显著强于赤道附近。孟加拉湾中部海域DSST具有独特的季节性:DSST幅度在夏季风爆发之前达到全年最大值，在季节变化上具有典型的双峰结构，即在季风转换期DSST幅度大，而在冬、夏季风期DSST幅度小。诊断研究发现，海面风应力和短波辐射的季节变化是上述特征的主要控制过程。与之不同，在赤道以南热带海域(12°S)，DSST幅度则呈现正常的单峰式季节变化，风应力是造成南半球夏季DSST达到全年最大值的主要原因。季风期降水强度的差异是造成12°N和12°S海表面短波辐射通量季节性变化差异的主要原因。热带东印度洋上特殊的季风转换形式，使海表面风应力在热带印度洋赤道两侧出现了完全不同的季节演变模式。 (2)冬季，赤道东印度洋DSST受MJO的影响显著:在对流活跃（抑制）阶段SST日变化幅度最小（大），敏感性实验诊断发现，主要是受到海面短波辐射（约40％）和风应力（约38％）季节内变化的调制。在MJO空间扰动结构与背景环流相互作用下，纬向风应力在MJO对流增强与对流减弱阶段产生不对称性，这种不对称性造成DSST幅度在上述两个位相的差异。 (3)海气耦合模式中DSST偏弱，模拟的孟加拉湾中部DSST幅度只有观测的30％左右。通过敏感性实验发现，在孟加拉湾内模拟的海表通量与观测数据的一致性较好，DSST偏弱的主要原因可归结为海洋上层的垂直分辨率不够，无法准确模拟强的层化结构。在赤道以南热带印度洋，DSST偏弱的原因首先是海表通量的显著模拟误差，海洋上层的垂直分辨率不够也是DSST较弱的原因。
海表面温度;日变化过程;季节变化;耦合模式
中国海洋大学
博士
物理海洋学
袁业立
2015
中文
P731.11
134
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）