赤道Kelvin波在东印度洋的反射与透射

论文摘要

本文使用东印度洋和印尼海海流观测资料,结合大洋环流模式、连续层化模式和波动解析解理论模型,研究了赤道Kelvin波在东印度洋的反射与透射机制,并进一步研究其在印尼海的传播以及对印尼海北部环流年际变化的影响。2014年东印度洋表层海流的漂流浮标观测显示,春季出现流速为1.2 m/s的强Wyrtki急流以及东向流在东边界的分叉和回流现象,表明赤道Kelvin波存在东传及在东边界的反射过程。原始方程海洋环流模式LICOM成功模拟了这一现象。模式模拟结果分解的赤道波显示了由风应力驱动的下沉Kelvin波以及东边界反射的Rossby波。春季强Wyrtki急流主要来自东边界反射的第二斜压第一经向Rossby波的贡献,表明赤道Kelvin波的东边界反射在影响热带东印度洋环流中具有重要作用。观测和全球大洋环流模式显示,热带东南印度洋秋季与热带印太海盆冬季至下一年秋季海洋异常信号存在显著滞后相关,表明IOD引起的温跃层异常能够传播至东太平洋,影响下一年的ENSO事件。线性连续层化模式分析显示,印度洋对太平洋的影响机制为Kelvin波经印尼海向太平洋的透射。数值控制实验结果表明,印度洋年际Kelvin波能够经望加锡海峡和印尼海东部通道传播至西太平洋,总透射率约为10%~15%,其中第一斜压模透射率约为15%。该透射率仅与印尼爪哇岛链最南端纬度有关,与岛链形状、长度以及缺口位置无关。进一步使用2008至2016年印尼海高分辨率区域模式INDESO与波动解析解理论模型探究印度洋海洋年际异常信号对印尼海北部海域年际变化的影响机制。在较好地模拟马鲁古海峡上层350米海流观测和卫星高度计海面起伏的前提下,模式显示印尼海北部环流的年际变化同时受印度洋和太平洋的影响,印度洋赤道Kelvin波和西太平洋菲律宾沿岸Kelvin波均能经印尼海传播至马鲁古海域。其中在2015/2016年强El Ni?o事件期间,马鲁古海峡的海平面高度变化主要受经望加锡海峡透射的印度洋Kelvin波的影响。该结果显示了赤道Kelvin波在印度洋海洋年际异常信号影响西太平洋中的关键作用。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 印太海盆气候模态

1.2.2 印度洋赤道Kelvin波的观测和模拟

1.2.3 印尼海中的海洋波动

1.3 科学问题的提出

1.4 本文研究内容

第2章资料和方法

2.1 航次及海流观测资料

2.1.1 东印度洋基金委共享航次及主要海流观测资料

2.1.2 印尼海中-印尼联合航次及主要海流观测资料

2.2 模式介绍

2.2.1 线性连续层化模式

2.2.2 原始方程海洋模式LICOM

2.2.3 印尼海区域模式

2.2.4 海洋环流模式OFES

2.2.5 海洋环流模式HYCOM

2.3 其他数据资料

2.3.1 RAMA潜标ADCP数据

2.3.2 气候态船舶漂移资料MGSVA

2.3.3 海平面高度资料Aviso

2.3.4 海洋水深数据

2.3.5 次表层海温数据JEDAC

2.3.6 海表面温度HadISST

2.3.7 大气再分析资料

2.3.8 气候态温盐资料

2.3.9 海洋指数

2.4 主要研究方法

2.4.1 赤道波线性理论及分解方法

2.4.2 运动方程的特征线积分法

2.4.3 偏相关分析

2.4.4 有效自由度的计算

2.4.5 解释方差的计算

2.4.6 调和分析

第3章印度洋Kelvin波在东印度洋的传播及反射

3.1 2014 年春季东印度洋表层海流的观测

3.2 LICOM后报模拟的验证

3.3 赤道波动力机制

3.3.1 分解的赤道波

3.3.2 东边界反射和风应力强迫

3.3.3 线性和非线性作用的贡献

3.4 对2014 年东印度洋表层海流的重构

3.5 小结

第4章印度洋Kelvin波向太平洋的透射机制

4.1 海洋环流模式中的“海洋通道”机制

4.1.1 海平面高度异常的滞后相关分析

4.1.2 次表层海温异常的滞后相关分析

4.1.3 海表面纬向风应力异常的滞后相关分析

4.2 理想模式控制实验

4.2.1 实验设置

4.2.2 无地形实验结果

4.2.3 理想地形实验结果

4.2.4 实际地形实验结果

4.3 小结

第5章印度洋Kelvin波在印尼海的传播

5.1 印尼海区域模式的验证

5.1.1 SLA和平均环流的验证

5.1.2 马鲁古海峡海流的验证

5.2 ITF入口处SLA和表层环流的年际变化

5.3 印度洋Kelvin波对ITF入口处SLA年际变化的影响

5.3.1 印度洋Kelvin波传播的可能路径

5.3.2 沿传播路径SLA的滞后相关分析

5.3.3 线性Kelvin波解析解理论模型结果

5.4 菲律宾沿岸Kelvin波对ITF入口处SLA年际变化的影响

5.4.1 菲律宾沿岸Kelvin波传播的可能路径

5.4.2 沿传播路径SLA的滞后相关分析

5.4.3 线性Kelvin波解析解理论模型结果

5.5 小结

第6章结论和展望

6.1 主要结论与创新点

6.2 存在的问题及未来工作展望

参考文献

致谢

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 博士论文

作者: 胡晓悦

导师: 袁东亮

关键词: 赤道波,东印度洋,印尼海

来源: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

分类号: P73

总页数: 159

文件大小: 9828K

下载量: 136

赤道Kelvin波在东印度洋的反射与透射

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢